随着天文学与航天科技的不断进展,从二十世纪开始,人类就已经走出了地球,踏上了探索外星生命之旅。
那么人类目前对于太阳系内的“外生命探索”取得了哪些进展呢?
我们都知道,太阳系周围有八大行星,那么我们不妨从离太阳最近的水星说起。
水星其实是一个环境恶劣,不适宜生命生存的星球。水星之所以环境恶劣,是因为它离太阳太近了,上面的水和大气都被太阳蒸发光了。由于没有大气层保护,水星昼夜温差有六百度。
1974年,美国的水手十号探测器对水星进行的探测也证实了这一点。水星距离太阳太近了,是没有生命的不毛之地。不过金星和火星是地球的左邻右舍适合地球最为相似的两颗行星,它们都位于古迪洛克带的边缘附近。
那么金星和火星上面会不会有生命的存在呢?
我们先来说说金星,金星距离太阳的距离是地球的零点八倍,质量是地球的零点七倍。按道理来说,应该和地球的环境相似。从17世纪初伽利略发明望远镜开始,天文学家们就开始观测这个星球,但只能看到他表面厚厚的像浓雾一样的大气层,根本看不清金星的地表是什么样的,一直就有人猜测金星上高度发达的文明,那些浓雾状的大气层就是金星人的巨型工厂排出的浓烟。
可是在1962年,当人类的探测器飞抵金星时却大失所望,他的环境比水星还可怕,金星的地表温度一直保持在四百摄氏度以上,甚至连铅这样的金属遇到如此的高温都会立即融化。即便是在夜晚,温度也不会降低。在这里,不仅不可能存在液态水生命,就连其中的蛋白质也会瞬间变性分解,因此根本没有生命可以存活。除此之外,金星表面比地球表面干燥十万倍,大气压强是地球的89倍。为什么会这样呢?
前面我们提到大气层是地球的保护神。可是对于金星来说,大气层却是她的灾难之源。金星的大气层太厚了,而且96%都是温室气体,二氧化碳。相比地球大气层的二氧化碳含量仅有的0.032%。金星的大气层就像给金星捂了几千层被子一样,让这个星球几乎一点热量都散不出去。
既然金星不适合生命生存,那地球的另一个邻居火星呢?火星距太阳的距离是地球的1.5倍,质量仅有地球的七分之一。
和金星一样,当人们一开始用天文望远镜对准这颗红色星球时,发现它上面有很多条纹的结构。一些科学家推测那可能是运河,从而幻想那是拥有高度文明的火星人建造的。
但是当1976年海盗一号探测器在火星表面着陆时才发现,火星人根本就不存在。火星表面布满了冰冷的沙漠,看上去同样也是一片不毛之地,地表的平均温度只有零下55摄氏度。火星上如此的寒冷的原因是它的大气层非常稀薄,只有地球大气密度的1%。
不过天文学家们推测,在几十亿年前火星可能拥有和地球一样的大气层,但由于火星的质量比较小,盈利就比较小,没法把这些大气都留住,因此火星上的大气层才变得越来越少。火星上虽然比较寒冷,但他已经是太阳系行星中环境和地球最接近的了。正因为如此,火星成为了天文学家们关注的焦点,一直没有停止对它的探索。
尤其是近十几年来,勇气号,机遇号,凤凰号,好奇号,火星探测车,陆续登陆火星,不断给我们带来火星的第一手信息。我们都知道,液态水是生命存在的重要前提。火星探测车传回来的信息表明,火星上曾经有大量的液态水,探测车虽然没有在火星表面发现液态水,却发现了大量的水曾经存在的证据,探测车在一些地区发现了沉积岩,粘土,鹅卵石等物质。这些物质都只有在有水的环境下才能形成,这就证明火星曾经是个拥有丰富水资源的星球。
那火星上的水现在去哪了呢?
美国凤凰号探测器在火星地表下几厘米深的地方挖掘出了冰。天文学家们认为,火星很可能依然存在大量的水,只是这些水都在火星的地表之下,以固态冰的形式存在。天文学家推测,如果这些冰都融化了的话,可以在火星表面形成平均三十米深的海洋。
甚至有天文学家指出,在火星地表以下,不仅有冰,在一些靠近赤道温度相对较高的区域,还可能有温暖的地下湖。
大多数天文学家都认为,火星在几十亿年前曾经是生命的乐园,只是随着大气和水的消失,生存环境越来越恶劣,生命逐渐凋零了。
那么现在火星上到底有没有生命存在呢?
虽然人们还没有在火星上直接发现生命,但也获得了一些火星上存在生命的重要证据。比如火星某些区域大气中甲烷的含量会快速升高,甲烷的快速升高被认为是生命活动的标志。虽然这些区域很可能只有一些细菌类的低等生命。
如今火星探测器仍在火星上工作,也许在不远的将来,我们就能在火星上发现真正的生命了。
那么,天文学家对外界生命的探索仅仅停留在水星,金星和火星上吗?
当然不是。天文学家较关注这三颗行星,是因为他们和地球一样,金属含量丰富且有着固体的外壳,因此这三颗行星也被称为类地行星。而太阳系的另外四颗行星,木星,土星,天王星和海王星则完全不同,他们金属含量很低,又没有固体外壳,主要成分是氢气和氦气,像一团云一样,因此被称为气态行星,又叫做类木行星,类木行星距离太阳比较遥远,远离了古迪洛克带,且非常寒冷,表面温度通常都在零下一两百摄氏度左右,连氢气和氦气都经常是呈液态的,加上没有固体的表面,所以环境非常恶劣。
因此天文学家们认为,这四颗行星上面是不适合生命生存的。
虽然这几颗类木行星不适合生命生存,但是人们却对他们的卫星产生了浓厚的兴趣。
之前,天文学家们也曾探索过类地行星的卫星,类地行星的卫星数目都非常少。水星和金星没有卫星,地球只有一颗卫星,那就是月球。火星也只有两颗卫星,它们上面都没有生命存在,但类木行星都有数量众多的卫星。比如木星有79颗卫星,土星有62颗卫星。这些卫星和地球比较相似,有固体的外壳。并且天文学家在其中的一些卫星上还找到了生命存在的迹象。比如木卫二欧罗巴,土卫二恩克拉多斯以及土卫六泰坦星。
我们先来说说木卫二欧罗巴。欧罗巴不是木星最大的卫星,但是它的构成成分和地球比较相似。更重要的是,欧罗巴上拥有大量的水。不过,由于距离太阳非常的遥远,欧罗巴表面被厚厚的冰层覆盖,估计有几十甚至上百公里后,科学家们发现这些冰层上有很多裂缝,而在这些裂缝之下是温暖而广阔的海洋。
虽然欧罗巴远离古迪洛克带,不能从太阳那里获得多少能量,但他却有丰富的地热资源,可以代替太阳给生命提供能量。欧罗巴的海水非常活跃,不断的被加热,这才有了欧罗巴表面的众多裂缝。就像地球的南北极冰盖之下存在生命一样。欧罗巴冰盖下海水长时间维持在非常温暖的状态,也可能存在生命。
和木卫二欧罗巴类似的卫星是土卫二恩克拉多斯。这颗卫星虽然只有欧罗巴直径的六分之一,但也有着冰盖和冰盖下的海洋。科学家们还观测到恩克拉多斯的冰盖裂缝里不时会往外冒烟,这很可能意味着这颗行星有着非常强烈的地热活动,也有着温暖的海洋。
土卫六泰坦的情况则和上述两颗行星有所不同,它外观看起来更像地球地表,它有着像地球一样的沙丘,湖泊,海洋和流动的河流以及和地球类似的阴晴雨雪的天气系统。根据天文学家们的推测,泰坦上非常寒冷,而且这颗星球上的湖泊,海洋,河流中的水都不是真正的水,而是液态的甲烷和乙烷。
因此,泰坦又被称为太阳系的石化工厂。不过,甲烷和乙烷能否代替水成为生命存在的基础呢?这也是天文学家们非常感兴趣的研究课题。
天文学家们除了在太阳系的行星和它们的卫星上寻找生命之外,还把目光对准了彗星,彗星的主要成分是冰和岩石的混合物,虽然彗星远离太阳时非常寒冷,靠近太阳时又非常酷热,并不具备生命生存的条件。但天文学家们却在许多彗星上找到了地球生命起源的物质氨基酸,而且种类还非常齐全。所以有些天文学家推测,地球上的各种氨基酸其实是由彗星撞击带来的。
虽然天文学家还没有在太阳系,地球以外的地方找到生命,但是已经在火星,木卫二欧罗巴,土卫二恩克拉多斯上找到了生命存在的线索。在这些星球上,很可能存在着一些低等生命。
另外,不少天文学家认为,彗星上虽然不存在生命,但却存在着丰富的氨基酸,地球上的生命很可能也起源于彗星撞击所带来的氨基酸。不过人们现在也很清楚这一点,就是即便太阳系,地球以外存在的生命,那么也都是些低等生命。如果想寻找像人类这样的高级智慧生命,那就必须把目光放在太阳系外才有可能了。