外星生命之謎|土衛二、木衛二和奧茲瑪,深空中的「WOW」信號

2020-12-05 科學聲音

伽利略在 400 多年前發現了木星最大的四顆衛星，其中被伽利略命名為 2 號的衛星就是後來令無數科學家萬分著迷的木衛二——歐羅巴星。

為什麼這顆星球會如此令人著迷呢？1979 年3 月 5 日，旅行者 1 號太空探測器抵達木星軌道，成功地近距離拍攝了歐羅巴的照片，人類第一次看清了這顆奇特星球的外觀。歐羅巴是一個巨大的冰球，是真正的水冰，表面上分布著各種彎曲的褐色條紋，就像是冰與奶油巧克力的混合物。

木衛二·歐羅巴

留給科學家們的兩個謎團是：

第一，那些褐色的物體到底是什麼？第二，冰層下面會不會有液態海洋呢？正是這次旅行者號的探測，給了無數科幻作家絕佳的創作題材。

為了解開歐羅巴的謎團，美國宇航局又製造了伽利略號宇宙探測器，在 1995 年再次拜訪了木星，伽利略號安裝了更加先進的探測設備。長達 8 年的探測，各種證據表明，歐羅巴的冰層下面很可能就是液態海洋，而那些褐色的物質是冰下滲出的海水揮發後沉積下來的鹽。

2016 年 9 月，美國宇航局又搞出了一個大新聞，哈勃太空天文望遠鏡拍攝到了疑似歐羅巴表面水汽羽流的噴發物，就是說啊，歐羅巴上面很可能有巨大的噴泉。這就更加坐實了冰層下面有海洋的推測。

這個意義可重大了，因為了有了海洋，就有可能存在生命，哪怕是在伸手不見五指的深深的大洋底下。

因為阿爾文號上世紀 70 年代，在地球上的大洋深處發現了極端環境下悠然自得的各種生命，而這種環境不會比歐羅巴的海底好多少。在很長一段時期內，我們一度認為太陽系中最有可能存在外星生命的就是歐羅巴。然而，北京時間2017 年 4 月 14 日凌晨的一條大新聞，卻將全世界科學愛好者的目光投向了另外一顆星球。這顆星球就是土衛二——恩克拉多斯。

土衛二是 200 多年前由威廉·赫歇爾發現的，但是從地球上很難觀測到土衛二。旅行者 1號和 2 號宇宙探測器為我們帶回了關於土衛二的各種信息，它與歐羅巴很像，也是一個大的冰球。月球的體積差不多是土衛二的 340 倍，但是質量卻是它的約 100 倍，所以，土衛二的密度比月球要高很多。那麼，在土衛二的冰層下面，是否有液態海洋呢？

1997 年，美國宇航局發射了卡西尼號太空探測器，目標土星。在太空中孤獨地飛行了 7 年多後，2004 年成功泊入土星軌道。卡西尼號對土星進行了長達 10 多年的探測，不斷地給人類帶來驚喜。

2017 年 4 月，美國宇航局向全世界宣布，根據卡西尼號的探測數據，土衛二很可能存在生命，因為它具備了孕育生命的一切條件。一時間，這條新聞被科學愛好者們爭相轉發，立即在網絡上掀起了一股討論土衛二的熱潮。

那麼，卡西尼號到底發現了什麼，讓 NASA 的科學家這麼有底氣呢？原來啊，卡西尼號回傳的數據表明，土衛二冰層下噴射出的大量液態物質中含有氫氣。這意味著土衛二上很可能存在有沼氣和甲烷等物質。

土衛二·恩克拉多斯

所有這些，有水、有海洋、有氫氣、可能有沼氣和甲烷、還有噴射現象，意味著什麼呢？答案只有一個，那就是——生命。因為這些就是生物進行代謝的能量來源，生命需要的化學資源已經齊備了。尤其是氫氣，它是最簡單的分子，許多細菌以它為食從而生存下來。用一位 NASA 科學家自己的話說，"土衛二有著我們所知的生命所需的一切元素"[1]。在土衛二冰凍的地表之下，有著一個鹹水海洋，還有熱水和巖石發生作用從而形成的氫氣。這些都說明土衛二有著活躍的能量來源，可能類似於地球上洋底的熱液噴口，那裡就有很多生物。

如果土衛二真的存在熱液噴口，那它極有可能存在著各種不斷發生著化學反應的物質。如果氧化還原作用活躍，微生物就能獲得源源不斷的能量。蝦、蟹、貝殼、深海魚和管狀蠕蟲都有可能存在[2]。有種觀點認為，地球上最早的生命形式就是起源於熱液系統的自養型生物。所以，有科學家指出，熱液噴口是最有可能發現地外生命的地方。

到了2018 年，奧地利維也納大學的瑞德曼團隊把一些微生物暴露在了一個儘可能模仿土衛二的環境下[3]。結果如何呢？研究團隊發現，即使是在這樣極端的條件下，微生物也能夠茁壯成長。

現在，土衛二已經成為了在太陽系中尋找外星生命的最佳目標，美國人已經在計劃發射下一代探測器，在我們的有生之年，很可能可以等到土衛二生命之謎被揭開的那一天。

人類在太陽系中努力尋找的是最基本的生命形式，而要發現外星智慧生命，也就是外星人，那麼只能把眼光投向太陽系之外的茫茫宇宙了。以人類現有的能力，到太陽系之外尋找外星生命，就等同於到太陽系外尋找外星人。那麼，科學家到底是如何在宇宙中尋找外星人的呢？

最好的方法就是監聽來自宇宙中的無線電波。如果外星文明也發展到了像人類一樣的文明程度，那麼，他們也一定能發現電磁波的秘密，也會具備像人類一樣，朝宇宙深處發送電報的能力。

用這種方法尋找外星人，在科學界被稱為 SETI。有一位叫做德雷克的美國天文學家恐怕是全世界最痴迷於 SETI 的科學家了。他先後實施過兩次大規模的監聽計劃，德雷克把這個計劃叫做奧茲瑪計劃。

1960 年，德雷克使用美國國家無線電天文臺的射電望遠鏡開始了第一次奧茲瑪計劃，這是人類歷史上第一個由嚴肅科學家代表官方實施的外星人搜尋計劃，具有開創性意義。他先後對鯨魚座τ星和波江座ε星監聽了幾百個小時，期間收到過一個神秘的信號，可惜最後被證實這個信號是來自一架飛機。

1972 年，德雷克率領著一隊來自很多個國家的科學家開啟了第二期奧茲瑪計劃。這次德雷克是有備而來，他們使用了當時全世界最大的射電望遠鏡，整整做了 4 年的觀測，在這 4 年中，總共對 650 多顆距離地球 80 光年內的恆星進行了監聽。不過，這次好運氣依然沒有降臨到德雷克頭上，他們仍然沒有找到外星人信號。

1977 年 8 月 16 日，在美國俄亥俄州立大學的大耳朵射電天文望遠鏡觀測站，數據分析員恩曼博士（Dr. Jerry R. Ehman）像往常一樣閱讀望遠鏡輸出的數據記錄紙帶，突然，他揉了揉自己的眼睛，幾乎不敢相信看到的東西。數據記錄帶顯示了一個強烈的持續 72 秒的脈衝信號，恩曼激動地在記錄帶上畫了一個紅圈，然後在邊上寫下"Wow!"，讓我們來看下那個著名的紅色 Wow！

Wow信號

於是這個信號就被稱為"Wow信號"，為什麼只記錄了 72 秒鐘呢？因為大耳朵射電望遠鏡本身隨著地球的自轉一起轉動，因此對於任何一個來自地球以外的信號最多只能記錄 72 秒鐘，超過這個時間望遠鏡就轉到別的方向上去了。

經過定位分析，發現這個信號來自人馬座附近。該消息一經公布，全世界的天文學家都欣喜萬分，他們紛紛把望遠鏡對向了人馬座區域，使用 Wow 信號的頻率開始了監聽，但是直到今天，我們也沒有發現特殊的信號。

Wow 信號是到目前為止的所有 SETI 計劃中最出名的一次事件，但遺憾的是只記錄了信號的強度，而沒有記錄信號更多的信息，因此無法破譯也無法證明確實是外星文明的信號，但無論如何，人們也沒法證明它是一個誤會，它帶給了我們無限希望和無限遐想。

從第一次正式實施 SETI 計劃至今，已經快 60 年了，我們依然沒有收到帶有智慧文明信息的宇宙電波。可是，人類的熱情並未因此消退，相反，2016 年在我國建成了全世界最大的單口徑射電望遠鏡，主要任務之一就是繼續監聽外星人的電波。而且包括我國在內的全世界十多個國家還在聯合建設全球最大的射電望遠鏡陣列，主要任務之一也是搜尋外星人。到底是什麼原因支撐著我們的信念呢？

咱們下期揭曉答案。

參考資料：

[1] https://www.theguardian.com/science/2017/apr/13/alien-life-saturn-moon-enceladus-nasa

[2] http://gd.ifeng.com/a/20170708/5805016_0.shtml

[3] https://www.forbes.com/sites/meriameberboucha/2018/02/28/is-there-life-on-enceladus/#3b310b3959fa

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  • 木衛二上疑似有深度達100公裡的海洋,難道外星生命一直近在眼前?
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    原標題：木衛二歐羅巴星發現水和氧氣 或存在外星生命 木衛二「歐羅巴」星球上的條紋被認為是冰層的裂縫，科學家試圖發射探測器從裂縫中尋找水下生命 　　據國外媒體報導，木衛二「歐羅巴」星球上可能存在宇宙生命，科學家最新的調查暗示該星球上的冰層下方存在液態水，在內部能量源的作用下，深層冰體會被逐漸融化，如果這裡存在一定量的氧氣，那麼水體中就會有溶解氧，這些信息使得木衛二成為一顆備受矚目的天體，首個地外生命或在該星球上被發現。
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  • NASA木衛二探索計劃啟動,木衛二上有「外星蝦」嗎?
    木衛二歐羅巴，是太陽系最有可能存在生命的地方。也是眾多天文學家一直想要探索的地方，而近期，NASA終於啟動了歐羅巴的探索任務。歐羅巴探索飛船，將要開啟木衛二的探索之旅，幫助人類初步探索歐羅巴的海洋世界，運氣好的話，或許還能發現木衛二的海洋生命。
  • 太陽系中有可能孕育生命的天體：海衛一、木衛二、土衛二，穀神星
    存在地下海洋的木衛二、穀神星、土衛二，海衛一比火星更有可能存在生命。一，海衛一。海衛一是海王星的衛星，是海王星衛星中最大的一顆，佔了海王星所有衛星總質量的99.67%，但只有海王星質量的近5000分之一。
  • 木衛二冰層裂縫，外星生命很可能存在
    這是因為很早以前不少科學家就已經發現相關證據，認為木衛二的冰殼下面很可能存在液態海洋，這意味著什麼？這意味著木衛二上具備生命存活的條件。埋在木衛二冰殼下面的液態海裡會什麼樣子的外星生命？達斯瓦尼率領的研究人員在木衛二的冰層裂縫中到底發現了什麼東西？
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