物理學家:遠古生命可能逃離地球,來到了系外行星

2020-12-08 科技領航人

兩位哈佛天體物理學家提出了一個關於生命如何在宇宙中傳播的瘋狂理論。想像一下:

數百萬或數十億年前,一顆巨大的彗星掠過我們大氣層的外緣。它移動得很快,離地表幾十公裡,且沒有像火球那樣燃燒起來,大氣減緩了它的速度。在大氣層的外緣漂浮著一些極端頑強的微生物,其中一些在與彗星冰球的碰撞中倖存下來。

這些微生物最終深深地嵌入彗星多孔表面,當彗星從地球上飛走並最終完全脫離太陽系時,它們受到了深空輻射的保護。幾萬年,也許幾百萬年後,彗星最終進入另一個有可居住行星的太陽系。最終,這個物體撞上了其中一顆行星,沉積了微生物——其中一些還活著——並為宇宙中的地球生命建立了一個新的前哨站。

你可以稱之為「星際泛電介質」,即遙遠恆星系統的種子,並輸出生命。

我們不知道這件事是否真的發生過,有很多理由懷疑。但在一篇新的論文中,哈佛大學的天體物理學家阿米爾·西拉傑和阿維·勒布認為,至少這個故事的第一部分——將微生物沉積到從太陽系噴射出來的彗星中——應該在地球歷史上發生過一到幾十次。西拉傑告訴《生活科學》,雖然還需要做更多的工作來支持這一發現,但應該認真對待這一發現——如果說論文對生命輸出事件數量的估計過於保守的話。

西拉傑說,雖然這項研究的概念似乎有些牽強,但人類總是面臨著看似不可能的事情,比如地球繞太陽轉,量子物理學,或是細菌搭乘彗星進入銀河系——這些都是事實

有理由懷疑這是可能的。上世紀70年代,一系列使用小型火箭的實驗在高層大氣中發現了細菌菌落。彗星確實時不時地進出我們的太陽系,西拉傑和勒布的計算表明,這似乎是合理的,甚至有可能,這發生在大彗星上,它們掠過地球。彗星是多孔的,實際上可以保護微生物免受致命的輻射,有些微生物可以在太空中存活很長時間。

彗星表面不孔洞

西拉傑說,這就是科學家認真對待這一想法的原因,也是生物學等領域的研究人員介入並找出一些細節的原因。「這是一個全新的科學領域,」他告訴《生活科學》

然而,加州大學河濱分校的天體物理學家史蒂芬凱恩(Stephen Kane)告訴《生活科學》(Live Science),他對來自地球的微生物可能通過這種過程的某種版本,在外星行星上存活的說法深表懷疑。

他說,第一個問題將在彗星撞擊大氣層時出現。西拉傑和勒布指出,有些細菌能夠在異常的加速下存活下來。凱恩說,但是微生物黏附在彗星上的確切機制尚不清楚,因為彗星周圍的空氣動力阻擋任何微生物都到達彗星表面。

他說,我們也不清楚,是否有任何微生物會在我們的大氣層中出現,首先那些1970年代的火箭實驗已經過時,值得懷疑,他說,我們仍然無法很好地了解高層大氣的生物學今天到底是什麼樣的,更不用說數億年前了,當彗星相撞更為普遍的時候。

不過,凱恩說,最大的問題是這些微生物登上彗星後會發生什麼。他說,一些細菌可能在太空中存活幾十年——足夠長,比如說,到達火星。但幾乎沒有直接證據表明,在前往另一個可居住恆星系統所需的數千年或數百萬年時間內,任何細菌可能存活下來。這正是本文的核心觀點:研究人員長期以來一直認為,重大碰撞產生的碎片可能會在我們太陽系的行星和衛星之間爆炸生命。但是將生命輸出到一個外星系統可能需要一個更專業的場景。

凱恩說,儘管如此,這項研究中關於彗星如何精確掠過大氣層的計算對他來說還是個新鮮事,而且「非常有趣」。

西拉傑並沒有強烈挑戰凱恩的任何擔憂,但將它們一個一個地重新構建為進一步研究的機會。他說,他想知道高層大氣的生物究竟是什麼樣子的,以及彗星可能會對其做出什麼反應。他說,有理由認為,至少有些細菌可以在穿越深空的超長旅行中存活下來,這是基於它們在地球和軌道上極端條件下的健壯程度。

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