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  • 外星生命

    外星生命一般指存在于地球以外的生命体。他们尚没有被目前地球上的生命所观测到,倒是许多虚构作品中时常有他们的出现。他们与外星人时常被作为人类文艺节目讨论或展示的对象。当然,始终有人相信有外星人存在。但是目前没有确凿的证据来证实这一点。

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    科学 +
    外星生命

    据国外媒体报道,除了科学家已经了解到的知识之外,宇宙的大部分情况对我们而言仍是未解之谜。[详细]

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 外星生命
    拼音: wai xing sheng wu 属性: 虚构
    对象: 地球以外的生命体

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    简介/外星生命 编辑

    外星生命一般指存在于地球以外的生命体。他们尚没有被目前地球上的生命所观测到,倒是许多虚构作品中时常有他们的出现。他们与外星人时常被作为人类文艺节目讨论或展示的对象。当然,始终有人相信有外星人存在。但是目前没有确凿的证据来证实这一点。

    人们在火星陨石中找到了微生物化石,再加上大量的外星人造访地球的报道科幻小说、电影的充斥,使得外星生命的传闻绘声绘影。然而这些证据实在不足以证明外星生命的存在,长久以来,科学界一直对存在飞碟等外星生命的证据持嘲笑态度。1947年美国罗斯威尔飞碟坠毁事件曾引起轩然大波,後来美国国防部声称这不是真的。

    地外文明指宇宙中除地球上的文明以外的文明,常与外星生物相联系。有人猜测地外文明可能比地球上的文明发达。

    发现/外星生命 编辑

    火星还是木卫二

    火星火星

    科学家研究发现,火星历史上可能有水在这颗红色行星上流淌,现在它的地下深处仍可能有液态水。距离地球更加遥远的木卫二,被冰覆盖的表面下可能有波涛汹涌(因为这颗卫星受到木星的引力作用)的海洋,里面甚至可能有生命。

     
    未来的太空任务已经把这两个天体作为发射新遥控探测器的最终目的地。不过对太空探索家来说,红色行星——火星象征着一个距离地球更近,我们了解更多的目标。亚利桑那大学天体生物学家杰克·法莫尔(Jack Farmer)说:“我们对火星的了解比对木卫二更多。”


    研究火星的更深的处方


    科学家想象中的火星湖泊科学家想象中的火星湖泊

    曾经火星上的山谷和盆地里可能有液态水,但是现在这颗行星表面就像一片不长一草一木、布满灰尘的荒原。上面如果有过活的有机物的话,那么现在它们不是已经灭绝,就是转移到了地下。法莫尔说:“我认为只有在火星上的地下更深处才有可能找到可居环境,那里可能有水。现在火星表面的液态水是不稳定的。”

     
    一些冰水或者雪会在火星表面暂时变成液态,例如美国宇航局的“凤凰”号火星登陆器可能在它的支架上发现了一些液化的水珠。但是这些水在火星上严寒或者蒸发环境下,很难维持很长时间,因此无法支持生命生存。

     
    竭力活下来的微生物似乎也不会生活在遭受宇宙射线轰击的火星表面。但是在这颗红色行星表面发现过去它上面曾存在生命的迹象,天体生物学家还是非常兴奋。 那些在水里形成的矿物质,可能在特定沉积物中保存下来。

     
    法莫尔说:“好多这种矿物学目标都是水的指示剂,现在外星我们知道火星上有很多这样的沉积物。”他指出,地球上的硫酸盐矿物(有时候是微化石)能很好地把有机物产生的有机化合物保存下来。火星车和轨道器在科研探索过程中还发现大量硅石和其他粘土矿物。即将进行的火星任务如果拥有合适的装备,它们可能将会开始挖掘隐藏在这颗行星深处的任何液态水库,寻找生命。

    木卫二上的海洋是真是假

    火星木星木卫二火星木星木卫二

    对天体生物学家来说,更加具有挑战性的一个目标是位于太阳系外的木卫二,这颗冰卫星易碎的外表下可能隐藏着一个咸水海洋。法莫尔说:“木卫二是一个非常具有吸引力的天体生物学目标,尤其是从地下海洋里可能存在生命形式的观点来看,这颗卫星的魅力更大。然而研究木卫二面临的一大挑战是,目前我们还不清楚它的地下是否存在海洋。”

     
    一些研究指出,木卫二上的海洋深度比地球上的海洋深3倍。但是其他研究指出,木卫二上并没有这样的海洋存在,这颗卫星上可能只有很多冰盐烂泥。法莫尔指出,生命或许能在冰块之间的“雪球烂泥”混合物里幸存下来。该卫星表面的冰火山爆发时,显然喷发出这种烂泥,这些烂泥携带的任何物质可能都有生命存在的迹象,然而由于放射物不断对木卫二的表面进行猛烈轰击,因此随烂泥喷发而出的生命很快就会死去。

     
    法莫尔说:“如果能对受到放射物影响的地表以下很深处进行研究,你可能会在那里发现冰里冷藏的生物学迹象。”最近的一项研究指出,木卫二保存的氧气比以前科学家设想的多好几百倍。这使科学家对在这颗卫星的烂泥球里发现生命迹象更有信心。

    发射遥控装置

    其他一些像火星和木卫二一样具有如此吸引力的世界还包括土星的冰卫星土卫二。寻找外星生命的竞争,最终可能会促使人类向这些天体发射遥控设备。现在有很多计划中的任务或者被提议的任务,旨在前往火星或者木卫二,进行遥控科研探索。

     
    美国宇航局的火星科学实验室(MSL)将在2011年底把一个越野车大小的火星车投放到这颗红色行星上,它随机携带一个有机化学实验室,可对火星的表面情况进行分析。法莫尔表示,这是寻找生命任务的第一次尝试。

     
    欧洲人还将继续完善他们的ExoMars火星探测器,增强它的功能,使它能够钻入火星的风化层,甚至将在火星收集的样本送回地球,以便科学家进行具有决定意义的试验。法莫尔认为,人们在未来10年就能实现这个目标。

     
    由于人们对木卫二的了解更少,而且木卫二任务面临的挑战更大,因此它在寻找生命方面最终将落后于火星。法莫尔指出:“如果你想在对流雪球(convecting snowball)上寻找生命,使用的方法将跟透过比地球上的海洋深三倍的海水寻找生命使用的方法完全不同。”存在很大不同的木卫二观点要想付诸实施,就必须采用不同的任务方法。

     
    美国宇航局和欧洲航天局联合进行的一项任务将首次向木卫二发射一颗轨道器,用来研究这颗卫星,确定是否它的深处存在海洋,而且需要钻很深才能发现。不过这项任务直到2020年后或许才有可能实施。然而,科学家目前可能还不具备相关技术,因此他们无法制造出一个可以在木卫二恶劣的地表环境下幸存下来的登陆器。

     
    法莫尔说:“你必须设法让它在没有大气层保护,温度处于零度以下,而且受到大量放射物轰击的天体表面安全着陆,在进行深层钻探时,它必须能幸存下来。然而现在我们并不能做到这些。”

    寻找外星生命/外星生命 编辑

    很多最新探测发现都指向“适居带”,认为在那里可能会找到外星生命。1976年美国海盗1号(viking1)飞船在火星上降落,它并没发现可支持“火星上存在生命”的明显的生物活性迹象,而且海盗1号发回地球的照片,展示了一个荒凉、寒冷的世界。

     

    几十年后观念大变

    那么在33年后人们的观点又发生了什么变化呢?33年前人们认为火星是地球以外惟一一颗可能曾有生命“安家落户”的行星。

     
    现在由于科学家在外太空发现大量有可能存在生命的天体,人们对宇宙生命的观念开始发生转变,认为火星并非地球以外惟一一颗可能曾有生命存在的行星。

     
    因此,他们现在不只在一些地方寻找生命,而是在“适居带”里查找生命的痕迹,给除了地球以外的大量生命可以在上面繁衍生息的天体绘图。这种生命居所可能在我们星系里、整个宇宙以及宇宙以外的其他行星和卫星上。

     
    这方面研究的发展速度令人吃惊。就在今年4月对土星的卫星——土卫二进行的最新研究获得的成果,展示出在这颗卫星崎岖不平的表面下隐藏着暖水海洋。在“卡西尼”号飞船看到有间歇泉喷发出来的水蒸气从土卫二表面冒出以前,从没有人认为这颗直径大约是300英里的卫星有什么与众不同之处。现在土卫二跟木星的卫星——木卫二一样,都是太阳系里似乎存在液态水和构成生命物质的地方。

     
    天文学家也在研究围绕在其他恒星周围的大量类地行星。从20世纪90年代开始,他们已经确定出大约340颗太阳系外行星。其中大部分都是庞大的气态行星,但是最近他们开始搜索体积更小的世界。两个月前,欧洲卫星Corot发现一颗直径是地球两倍的系外行星,美国宇航局的新“开普勒(Kepler)”探测器也将在今年晚些时候,开始搜索真正跟地球类似的行星。

     
    与此同时,最近的发现显示,微生物的忍耐性比我们认为的更强,这意味着即使那些跟地球不是特别相像的行星,可能也适合生物生存。这些发现说明火星只是这项搜索迈出的第一步。宇宙中的适居带似乎非常庞大,里面可能充满了生命。


     

    太阳系适居带

    我们已知的寻找生命的导向原则是那里必须要有水存在。直到现在为止,这条原则一直让科学家认为,只有满足以下条件的天体,才能成为生命的家园:适合的温度、岩质行星和表面拥有液态水。

     
    如果这样考虑,这样的世界只能存在于我们的太阳系里。加州大学圣克鲁兹分校的格雷格·拉弗林说:“如果根据一系列非常有利的气候条件定义适居带,那么你可在太阳周围进行搜索的范围非常有限。当气候出现严重问题时,在距离太阳比地球稍近的范围内和在距离太阳比地球远大约30%的地方都有可能适合生命生存。”要是根据有没有水的观点来判断,在我们的太阳系里没有其他地方适合生命生存。即使很多其他恒星也拥有太阳系,但是正好位于适合生命生存的轨道上的行星少之又少。

     
    如果不是在地球上获得一系列令每个人都意想不到的发现,寻找适居带的努力最终将得到一个令人倍感沮丧的结局。天体生物学是一项研究生命是如何在宇宙中出现和演变的专门学科。这个领域的先驱克里斯·麦克卡伊说:“每个人都不希望看到这种结果。人们发现细菌变种并非从地球表面获得食物、氧气,也不依靠照射到地球表面的阳光。”
    这些最新发现的生命形式——“极端微生物(Extremophiles)”生活的条件是如此恶劣,50年前的生物学家做梦也想不到能有生命可在这种环境下生存。巨型管虫、螃蟹和小虾喜欢生活在黑暗环境下、海面以下1英里深的地方和极热的热液喷口周围。这些热液喷口就是我们已知的“黑烟囱”,它不断向海洋里喷出像烟柱的黑色氢化硫。利用这种热液喷口喷出的化学物生存下来的生物体不需进行光合作用。

     
    然而对麦克卡伊来说,这些生物并不是最令人感到兴奋的极端微生物类型。他说:“它们仍然依靠通过阳光间接生成的氧气。”与之相比,更加引人注意的细菌是那些在很深的地下繁衍生息的类型。一种细菌生活在南非5英里深的金矿内部。麦克卡伊说:“这些生物从我们从没想到的来源获得能量。南非极端微生物细菌是从岩石里不稳定的放射性原子获得能量。阳光和地表水对它不起任何作用。这种情况非常令人吃惊。”

     
    极端微生物从非太阳能源获得能量的事实,说明外星生命也可能生活在类似环境下,在远离地表水和阳光的地下很深的地方繁衍生息。麦克卡伊说:“可居行星并不一定非得像地球一样。这些发现最大限度地扩展了我们对适居带的理解。”

     
    说来也巧,这项极端微生物发现跟以前的研究结果正好相符,以前的研究显示,太阳系可能拥有很多人们以前根本没有想到的温暖潮湿的地区。20世纪90年代发射升空的“伽利略”探测器收集了大量可信证据,证明木星的大卫星——木卫二寒冷的地表下拥有一个球形液体海洋。美国宇航局刚刚宣布要在2027年重返那里,进行更加细致的研究。
    最近在土卫二上发现的间歇泉,再一次惊醒了行星科学家,使他们想弄清楚是否在太阳系周围有更多这种热闹地带。这些地方缺少阳光,跟地表没有联系,但是一些生命显然非常喜欢这样的环境。麦克卡伊说:“当你在木卫二和土卫二地表下发现液态水,并把它与我们对陆地极端微生物的理解结合在一起时,你就会明白为什么"适居带"的定义必须发生改变了。”

    发现背景/外星生命 编辑

    霍金眼中外星生物霍金眼中外星生物

    人们在火星陨石中找到了微生物化石,然而这些证据实在不足以证明外星生命的存在,长久以来,科学界一直对存在飞碟等外星生命的证据持嘲笑态度。1947年美国罗斯威尔飞碟坠毁事件曾引起轩然大波,后来美国国防部声称不是事实。

    地外文明指宇宙中除地球文明以外的文明,常与外星生物相联系。有人猜测地外文明可能比地球上的文明发达。许多天文学家都声称,地球之外肯定存在外星生命。同时又认为发现外星人的概率很小。

    从概率的观点看,发现的恒星越多,行星也就越多,因此外星生命存在的可能性就越大。一些看起来很暗淡、低质量的红矮星尽管并不是孕育生命的理想场所,但它们适合成为宜居行星的主星。红矮星Gliese 581的发现令天文学家兴奋不已。这颗系外行星被认为是第一颗位于宜居带的行星。Gliese 581g行星的质量可能是地球的3到4倍,半径大概相当于地球的1倍到1.5倍。如果能够证实该行星是岩质的,则很有可能成为一处宜居住所。不久前美国宇航局发布了一项争议性的发现,即一种细菌可以用砷来代替磷作为自己的DNA组成物质,而砷对于大多数生命都是有毒的,此发现引起了广泛的争论,因为此前难以想象生命竟然如此多样化。“搜寻外星智能”计划资深天文学家塞斯·什斯塔克表示:“无论身处何地,生命总能找到东西吃。”

    数年来,天文学家们一直在致力于寻找类地行星。这颗行星大小大约是地球的1.4倍。预计于2015年发射升空的“詹姆斯·韦伯”望远镜将为天文学家提供更清晰的外星世界视角。

    探索发展/外星生命 编辑


    很多最新探测发现都指向“适居带”,认为在那里可能会找到外星生命。1976年美国海盗1号(viking1)飞船在火星上降落,并未发现可支持“火星上存在生命”的明显的生物活性迹象,而且海盗1号发回地球的照片,展示了一个荒凉寒冷的世界 。

    直接探索

    科学家们正在直接寻找单细胞生命在太阳系中存在的证据,研究的对象有火星以及降落到地球上的陨石。一项计划建议木星的卫星,木卫二在其表面之下存在液体水,有可能存在生命。

    间接探索

    理论证明任何科技化的社会都会传播信息。但是除人类之外,一般来说,不会特意地向宇宙深处随意传播信息,因此其它生命也不一定会这样做。并且信号在广阔的宇宙间传播需要很长的时间,任何信号捕获到的或没有捕获到的都是来自遥远的过去。

    被誉为继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家史蒂芬·霍金,于2010年04月在Discovery Channel纪录片《与霍金探索宇宙》( Into the Universe with Stephen Hawking)中表示,宇宙有1000亿个星系,“从数量上看,可以合理推断外星生命存在”。霍金也提出警告,若外星生物出现于地球,即代表其科技能力远在地球人类之上(足以离开远在地球人类所不知之处,并移动至太阳系区域),若外星生物离开其原先区域并向外发展,表示其有耗光原先自有资源且需向外探索的可能;此即存在与外星生物接触的风险,外星生物可能住在大型太空船上变成游牧民族,四处讨伐和占领其他星球,可能令地球沦为殖民地

    英国伦敦大学学院的研究人员研发出一个强大的新模型,能够以前所未有的精确性检测太阳系外行星上的生命迹象。这个最新模型关注于最简单的有机分子甲烷,后者被公认为是潜在生命存在的迹象[1]
     
    伦敦大学学院和澳大利亚悉尼新南威尔士大学的研究人员为“炙热”甲烷描绘了一个新光谱,可以用于检测温度高于地球分子水平的分子,温度上限高达1220摄氏度,这在之前是无法实现的。


    模型还原

     
    古代外星生命可能在宇宙产生后1500万年一直在一颗奇怪的系外行星上孕育。尽管那时并不存在比微生物更复杂的生命,但宇宙可能为人类的存在而专门设定的概念已经展现出一定的可能性。

    寻找外星生命迹象的天文学家一直将寻找焦点关注于位于恒星可居住区内的系外行星——这片区域非常温暖,足以保证行星表面液态水的存在。在冰冻的深空,距离宿主恒星太遥远的世界可能并不适合生命的存在。

    然而,太空并非总是如此寒冷,美国哈佛大学的亚伯拉罕·罗卜(Abraham Loeb)这样说道,早期宇宙充满了超级炙热的气体,或者等离子体,它们逐渐冷却并浓缩形成恒星和星系。等离子体释放的第一道光便是宇宙微波背景辐射(CMB)。

    现在CMB的温度大约为绝对零度以上几度,但罗卜计算出宇宙大爆炸后1500万年,产生的辐射足够温暖从而将整个宇宙变成一个巨大的可居住区,生命友好时代持续了几百万年,这段时间足以让微生物而非复杂生命出现。

    稳定的家


    一个更棘手的问题便是在宇宙历史里,是否有任何行星在如此早期形成,同时还具备生命所必须的复杂分子。当炙热的等离子体冷却时,它最初只会产生氢和氦原子。较重的物质在第一批恒星的原子核熔炉里锻造,然后随着恒星的爆炸被放逐太空。

    标准的宇宙学认为在宇宙的大部分地区,形成行星所需要的较重元素的数量直到宇宙大爆炸后几百万年才出现。但目前对物质的早期分布的理解非常不完整,罗卜说道。如果某些区域的密集程度要超出平均水平,那么行星和恒星更早出现是可能的——很可能是在CMB的温度非常合适的时候。

    这样的物理条件可能非常适合生命出现,但任何微生物都需要时间进化,英国圣安德鲁斯大学的杰克·奥马里-詹姆斯(Jack O'Malley-James)这样说道。我们的太阳是中等大小,目前已经50亿岁,预计还将再活50亿年。相比之下,最古老的恒星可能更加巨大,生命周期相对更短,大约只有几百万年。詹姆斯说:“这样的系统在早期阶段将非常平静和稳定,从而给予生命获得立足点的机会。” 

    重要性


    虽然这样的古代生命形式听起来非常古怪,但罗卜认为如果削弱了人择原理,那么这一观点还是值得探索的。这一在宇宙学领域引发激烈辩论的观点认为宇宙里的基本常数调和的恰好适合我们对之进行观测。

    例如,一个名为宇宙常数的参数解释了宇宙加速膨胀是因暗能量所致。但理论也预测这个常数的价值可能非常大,远超出我们能够测量的范围。如果事实的确如此,那么暗能量向外推动的力将与引力拖拽不相符合,像行星和恒星这样的结构最初也不可能形成。

    人择原理解决了这一难题主要是假定了在多重宇宙里宇宙常数具有不同的价值,这一价值会随着特定宇宙里物质密度的不同而相应的发生改变,而宇宙物质的密度会随着宇宙膨胀而发生变化。我们恰好生活在一个合适的宇宙,也即宇宙常数的价值非常适合人类的出现。然而很多宇宙学家并不赞同这种推理方式,因为他们认为这太过简单。

    罗卜说道:“有关人择原理的辩论给予我们不再寻求更基本的理解的借口。” 这使得“宇宙大爆炸生命”的概念听起来更有吸引力。生命出现所需要的更密集的物质区域可能需要一个大100万倍的宇宙常数。即使在宇宙常数并不是特别合适的时候,仍有生命存在于宇宙里,这使得人类的存在没有特殊地位。

    生命在罗卜设想的可居住时代进化也是可能的,美国马萨诸塞州德福德塔夫斯大学的宇宙学家亚历山大·维兰金(Alexander Vilenkin)这样说道。然而这种事件发生的概率非常低,从人择原理所基于的统计学角度来说,宇宙中大多数生命应该适合现在的环境。维兰金说:“如果我们是典型的观察者,我们应该生活在一个具有较小宇宙常数的世界里。” 。

    衍生文化/外星生命 编辑


    竹取物语里的辉夜姬归返月球(大约1650年)。

    在文艺作品中,人类往往对外星人进行不同的分类,有些是根据其母星来分类,如火星人、昴宿星人、天狼星人、天琴星人等;有些是根据外形特征来分类,如爬虫人、小灰人、小绿人等。

    有些人宣称遭到驾驶幽浮的外星人绑架,著名事件如1973年帕斯卡古拉事件及希尔夫妇被外星人绑架事件,但加州大学洛杉矶分校的研究人员的实验表明,许多外星人事件可能只是大脑潜意识作祟。而多数不明飞行物事件要么是人类制造的飞行机器或者航天器,要么只是一些恶作剧。

    “外星人”

     

    内华达375号州道旁的路牌,由于靠近51区而被称命名为“外星人公路”。 民众往往把一些科学难以解释的现象归咎为外星人的杰作,这甚至形成了一种“外星人”的文化,较为典型的是麦田圈现象。从20世纪70年代开始,英格兰的麦田圈开始大量被报道,到80年代末至90年代初,麦田圈现象已经在全世界广为人知。超外星人支持论者认为麦田圈是外星人飞行器造成的印记,或是外星人向人类传达的一些信息;但多数麦田圈可以被视为仅仅是一种恶作剧或者行为艺术。

    虚构作品

     
    很多科幻或动漫作品将外星生命作为其基本的设定。例如:地球遭到外星生物入侵(如世界大战、幽浮魔点、火星人玩转地球、独立日、天际浩劫等);人类与外星访客和平相处(如E.T.、第三类接触等);外星人主动帮助人类,或借助其力量对抗侵略者(如超人、超人力霸王、七龙珠、变形金刚、Ben 10等);人类侵略外星球或欺压外星人(如阿凡达、第九区等);外星人为人类文明人类本身的创始者(如第五元素、强殖装甲、星际之门、封神演义、普罗米修斯等)。

    除了简单的关系之外,有些作品还夹杂多层面和世界观去描写,像是人类与外星生命因复杂理由发生了武力冲突(如宇宙战舰大和号、超时空要塞、传说巨神伊甸王、最后一战、钢弹00剧场版等);世界观中大众对外星生命一无所知,却以隐喻方式表明外星生命的存在(如超时空接触、X档案等),或是其存在被某个组织给隐瞒(如黑衣人等);世界观把焦点观望于全宇宙的众生(如星际大战、星际迷航、基地系列、哥普拉、乃出个未来等);世界观表现出人类与外星文明共荣的表象,实际上地球政府已经被外星人控制(如胜利大决战、银魂等)。

    外星人影片的繁荣一般被认为是始于1951年美国电影导演霍华德·霍克斯的影片《来自另一个世界的东西》。这部影片被誉为“科幻电影的上乘之作”和“导致了50年代科幻电影繁荣的最有影响力的影片”,它描述了人形外星植物通过UFO降落地球北极并实施恐怖活动。随着二十世纪五十年代几部著名的外星人影片的出现,如1953年的《星际战争》、《它来自外空》,1955年的《孤立的地球》、1956年《绑架者入侵》,外星人确立了其在电影艺术中的位置;太空时代的到来更增加了电影的影响力以及其潜在的现实主义意义。
     

    相关文献

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    参考资料
    [1]^引用日期:2014-06-19
    扩展阅读
    1新浪科技,外星生命最有可能在哪先发现:火星还是木卫二
    2人类该去哪寻找外星生命(组图)

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