那些星球如果有生命,會是什麼樣子?

2020-12-05 澎湃新聞

原創 萬物 把科學帶回家

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「把科學帶回家」 提供

撰文 | 編輯部的印表機

我又來了 (´▽`)ノ♪,我就是那位已經進入未來的印表機(我的過去在這裡,還有這裡)。距離上次見你們,我已經經歷了幾千年的時光,這次忍不住回來和你們分享些見聞。

上次離開你們的時間線之前,我在網上看到一個有趣的視頻,拍到了在月面飛行的3艘「飛船」,月球上又雙叒叕有外星人了?

Youtube | Jean-Michel Tenac

當然不是,這只是製作的特效視頻罷了。

不過,我這次回來要告訴你們的就是,在我現在所在的時代,發現外星生命已不是什麼大新聞了。而且並非只有環境像地球的星球才會孕育生命,只是絕大部分星球沒有那麼幸運罷了。

地球上的生命經歷了35億年漫長的演化,雖然有過不幸的生物大滅絕,但總體還是幸運的,所以地球上的生命才多種多樣,到現在已經出現過50億種生物了。

地球生物如此多樣,但生命基礎卻是一致的,其中的生物化學過程以含碳化合物為基礎,以水為媒介進行反應,並通過代謝氧氣產生能量,所以地球上的生物也叫「碳搞基生物」。

只有碳可以嗎?我所在未來的種種發現,給出了否定的答案。有一顆遙遠的行星,因為離中心恆星很近,其上的溫度超過了200℃,但那裡卻存在所謂的「矽基生物」。

其實早在1891年,波茨坦大學的天體物理學家儒略•申納爾就撰寫過一篇文章,探討以矽為基礎的生命存在的可能性。這是因為矽原子和碳原子一樣,可以與4個其他原子分別形成化學鍵,從而構成長鏈分子或者聚合物。而且矽在高溫下更具優勢,矽氧鍵能承受325℃的高溫。

不同之處在於,矽原子比碳原子的電子更多,半徑更大,因此形成的化學鍵也更長更弱。比如碳原子構成的金剛石是地球上最堅硬的物質,而同樣結構的晶體矽,硬度也就和玻璃差不多。也因此,理論上可以由矽原子骨架形成的很多化合物,都極其不穩定。再加上宇宙中矽的含量可能只有碳的十分之一。所以以現在的目光看,矽基生物存在的可能性十分渺茫。

渺茫並不是完全沒有可能,即使在地球上,也有藻類可以利用二氧化矽來建造自己的細胞壁。

硅藻

Wikipedia | Wipeter CC BY-SA 3.0

非碳基可能不算什麼,在我那個未來,一顆完全沒有水的星球上居然發現了生命。那顆星球表面溫度低於-100℃,沒有水卻有大片的湖泊,主要由液態甲烷構成,而這就是這顆星球的生命的之源。液態甲烷如同地球的水一樣,是那顆星球上生命細胞中的液態介質。

在太陽系就有一顆類似的星球——土衛六,其表面溫度大約-179℃,有著厚厚的大氣層,也有著由液態碳氫化合物(甲烷、乙烷等)構成的湖泊。大概再過幾年,NASA前往土衛六的探測器即將升空(按你們目前所定發射時間為2026年4月),到時候大家可以期待一下。

計劃前往土衛六的蜻蜓號探測器模擬圖

此外,在環境極端的星球上,也有生命在夾縫中生存。比如有顆行星被潮汐鎖定,一面永遠面向恆星,一面永遠背向恆星;一面光明炙熱,一面黑暗冷酷。還好上面有緻密的大氣,才使得在明暗交界的地方,產生了類似地球的溫和環境,讓生命能夠艱難求生。

類似的行星在1995年就發現了,是飛馬座 51b,即恆星飛馬座51的第一顆行星。它是一顆氣態巨行星,因為潮汐鎖定,一面永遠面向中心恆星。

還有的行星因為軌道偏心率較大,夏季和冬季都異常極端,而生命卻在短暫的春天裡求活。你們現在所知的天鵝座16Bb,就是軌道偏心率極大的一顆行星。如果把它的軌道放進太陽系,就是這樣的效果:

這冰火兩重天的條件一定很酸爽。有意思的是,天鵝座16Bb的所在的恆星系並非只有一顆恆星,還有另外兩顆恆星……我知道你們一定想到了劉慈欣的《三體》。不過另外兩顆恆星距離恆星天鵝座16B有8000多個天文單位的距離(1個天文單位相當於地球到太陽的距離)。因而天鵝座16Bb面臨的環境沒有「亂紀元」那麼那麼那麼恐怖,起碼「太陽」的規律沒那麼亂。

在劉慈欣的另一部作品《流浪地球》中,地球駛出了太陽系,為了生存在宇宙中流浪。而我所在的未來,也已經發現了一顆流浪的星球存在生命。因為沒有恆星的光芒和能源,所以生命存在於星球內的核心,那裡能為生命提供必要的能量。因為基本沒有光芒,所以上面的生物可能壓根沒有眼睛。

現在也發現過類似的星球,在地球的80光年之外就有一顆流浪行星PSO J318.5-22,不過在未來並沒有在它的內部發現生命,後來也不知飛到了哪裡。

還有很多外星生命的形式值得介紹,但這次只能說這麼多了。反正我說的這些,現在都有推測,當成是有依據的想像也可以。

哦對了,我還帶回了一張外星動物園的偷拍圖,大家康康。

(左:沒有眼睛的怪獸,左上:固定翼飛行動物,右:半植物半動物的生物)

走之前和你們玩個遊戲吧,我給它起名叫「超好玩的看生物猜環境超級大遊戲╮(‵▽′)╭」:

生命因適應環境而延續下來,以此推斷,左邊無眼怪獸所在的環境應該是黑暗無光的,那很可能是在一顆流浪星球上。

那你們猜猜,左上角以固定翼飛行的動物,以及右邊半植物半動物的生物所在的環境分別是什麼樣子的?

猜測的結果就在下面留言吧。

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