為什麼科學家相信:外星生命一直潛伏在土衛二的表面之下?

2020-08-12 歆琳科普

人類探索宇宙的真實目的是什麼?有些人說為何滿足好奇心,消除對未知的恐懼?這只是部分原因,但不是終極目的。

而人類其實真相的目的是想要了解自己,了解我們是誰?從何而來?整個宇宙從何而來?

在人類的思想裡,我們一直堅信因果論。這就導致我們認為萬物並不能憑空出現,或者憑空消失,肯定有它的來源和起因。

這句話聽起來是不是很熟悉,沒錯就是我們常說的能量守恆定理,既然能量守恆,那麼宇宙的能量應該一直是零,沒有物質、空間和時間。

但是事實並不是這樣的,我們生活的宇宙可觀測半徑460億光年、包含了約20000億個星系,當然整個宇宙還很有可能是無限的。

這麼大的能量集合體是怎麼來的?這就是我們人類需要知道的事情,除此之外還有一件事困擾著人類,那就是我們自身。

我們並不知道我們從哪裡來?關於生命來源的問題一直在科學和神學之間搖擺不定。所以說探索宇宙中可能存在的生命,就可以為我們解答一些問題。

諸如,人類真的特殊嗎?地球上生命的出現是宇宙演化的偶然還是必然?只要找到外星生命,就能解答這些問題,還能對我們了解宇宙起到關鍵性的作用。

那麼外星生命去哪找?當然宇宙如此龐大,可以選擇的地方很多,但是介於人類目前的科技水平,更靠譜的方式,還是在我們自己的太陽系找一找,畢竟這是最現實的方法。

無論是以前還是現在,在我們的太陽系中確實有一些潛在存在生命的地方,並且有些地方在科學家看來存在生命的可能性極大。

例如,按照概率從小到大排列的星球有:金星大氣、火星、土衛六甲烷湖泊、木衛二和土衛二的地下海洋。

今天說的主要就是土衛二。它是土星的第六大衛星,直徑只有505公裡,是土衛六的直徑的1/10,月球直徑的1/7。整個球體和英國比起來是下圖這樣的。

一直以來人類的目光都集中在土衛六這顆巨大的衛星上,因為上世紀70年代,旅行者1號在土衛六上發現了濃厚的大氣層,而且在這顆衛星上還有類似於地球的「降雨」現象。

不過它降的可不是液態水,而是由於高壓大氣、寒冷的溫度被液化的甲烷。在土衛六的表面有著和地球類似大大小小的甲烷湖泊,河流、海洋。以及由這些液體衝刷形成的地質構造。

科學家就開始猜測,有沒有可能在存在和地球生命不一樣的、由不同物質構成的生命。例如這種生命可以生活在碳氫化合物形成的液體中。

事實證明這種猜想一點都不靠譜,後面我們再說。

但是近年來通過分析從土衛二獲得的數據,這顆星球開始令科學家們著迷。因為在2019年的時候科學家從這顆衛星表面之下形成的液體噴泉噴射出來的物質中發現了有機化合物。

這顆衛星由於質量非常小,沒有自己的大氣層,並且處在太陽系冰凍線之外,因此異常寒冷。

表面被厚厚的冰層覆蓋,反照率非常高,因此它成為了太陽系中最明亮的天體之一。

卡西尼探測器還在土衛二附近發現了類似於大氣對土星磁場的作用,因為土衛二沒有大氣,因此這個現象就有點說不通了。

但是經過仔細的研究,科學家發現了真相,土衛二有一個地下海洋世界。

探測器發現的衛星對土星磁場的擾動現象是由於土衛二表面形成的液體噴泉能夠發射出速度高達每小時1200公裡的冰粒子,形成羽狀結構,並且被拋灑到數百公裡的高空中,然後落回衛星表面或者土星環中。

液體噴泉同樣也在木衛二被發現,這其實並不是特別驚人的發現,而最令人興奮的是,科學家在研究土星E環時,發現了一種特別的粒子,這種粒子只有在溫度超過200華氏度的時候才會產生。

這說明在土衛二的海洋底部有一個熱液噴口。

這就類似於我們在地球海洋中發現的海底火山噴口一樣,這個地方是微生物的樂園,很多厭氧細菌可以通過吸收熱液噴口的能量將無機物轉化為有機物。

而且我們認為海底熱液噴口,或者是火山口熱泉是地球古代生命起源的地方,因為有了溫度,一些神奇的化學反應才會發生,溫度、水、有機物是誕生生命必不可少的條件。

那麼問題是土衛二內部為何會保持如此高的溫度?

這個推測依舊是來自於土星的潮汐引力,在木星中也可以看到這樣的現象,最明顯的例子就是木衛一,它是太陽系中火山活動最劇烈的衛星。

原因就是木星巨大的引力和木衛二的引力,會使得木衛一有時收縮有時膨脹,這種作用就會造成木衛一內部被摩擦加熱,最終導致大量的火山形成。

那現在的問題是,科學家為何堅信在這樣的海底時間會存在生命呢?

你看,我們在液態水中發現了有機物,這是組成生命基石,而且存在水、以及適宜的溫度。這就是目前科學對生命誕生條件的理解。

所以說,我們相信這樣的世界一定有不為人知的生命形式。

而且土衛二的海洋也被認為是適宜生命存在的年齡。目前的估計是,海洋的年齡有10億。這個年齡恰好是生命進化的最佳時期。

這些必要的元素以正確的方式結合起來需要時間,但10億年可能已經足夠了。

現在說最後一個問題,為何我們尋找生命,總是在找和地球類似的環境,溫度、水、有機物。如:碳、氮、氧、氫等這些元素構成的生命。

因為碳是所有化學元素中最容易形成、且能形成結構最穩定的有機分子長鏈,矽元素雖然跟碳的性質類似,但是它沒有碳活潑, 而且形成長分子容易斷裂。

因此從整個宇宙來說碳基生命最為合理。而且構成地球生命的這些元素真是宇宙中最為豐富的元素。

你看,氫排第一、氧排第三、碳排第四,這三種元素作為生命的基石是最合適不過的。

為了我們將向土衛二發現探測器,主要尋找隱藏在冰蓋下可能存在的生命。

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