地球上的生命就屬於碳基生命,外星球上也有可能存在碳基生命,人類目前尋找外星生命就是按照地球生命所需要的條件來尋找。
那什麼是碳基生命?
因為構成生命的化學物質都需要以碳元素來進行連接,所以稱作碳基生命。簡單來說就是由有機物構成的生命。
有機化合物就是除了少數具有無機性質的以外的含碳化合物,比如一氧化碳、二氧化碳、碳酸鈣等都屬於無機物,而甲烷CH4則是最簡單的有機物。有機物除了以碳為基本骨架以外,主要還包含氫、氧、氮、磷、硫等元素。雖然叫做碳基生物,但並不是碳元素含量最多。
地球上的所有生命都是由有機分子構成的,它們都屬於碳基生物。比如脂肪、蛋白質、胺基酸、糖、血紅素、葉綠素、酶、葡萄糖等都屬於有機分子,地球上的生命就是由它們構成的,它們就相當於電子零器件。除了地球上,科學家們在外太空也發現了多種胺基酸分子,這增強了人類尋找外星生命的信心。
地球上總共存在90多種天然元素,地球上的碳基生命主要由28種元素構成。以人為例,人體主要由氧、碳、氫、氮、磷、硫、氯、鉀、鈉、鈣和鎂這11種元素構成,它們的佔據了人體總質量的99.9%。
凡是生命都必須要有代謝功能,即從外界攝取能量,並為生命活動提供支持,這個過程必然存在化學變化。不管是有生命的物體還是無生命的物體,它們都是由化合物構成的,而新陳代謝和自我複製是最基本的生命現象。
為什麼會形成碳基生命?
那是因為碳的化學性質優異,易與其它元素結合成化合物,碳元素是自然界中已知化合物種類最多的元素。在自然界中有機物的種類繁多(包括人造的),有機化合物數量多達上千萬。
學過化學的可能都知道,原子與原子之間是靠化學鏈連接在一起,而碳原子可以同時與4個原子連接。形象點來說,就是每個碳原子有4隻手,其它原子在碳原子的幫助下可以形成複雜的結構,這樣就形成了複雜而穩定的化合物。
正是因為地球上擁有這樣的化學反應環境,地球上才能形成生命。
形成生命需要哪些條件?
目前人類在宇宙中尋找外星生命,主要就是以地球環境為參考。化學物質經過複雜的變化形成生命,要想完成這一過程,需要溶劑,而水就是自然界中最好的溶劑之一。
以人類目前的化學知識,基本可以判定像木星這樣的氣態行星上是不可能生命的。天文學家在宇宙中尋找生命,目前主要是以尋找類地行星為目標。判斷那個星球上是否具有生命,主要就是判斷那個星球上有沒有水。只要有了水,形成生命的可能性就大大提高了。
此外行星距離恆星的距離要適宜,不能太遠也不能太近。行星的體積也不能太大,不能太小。要想進化出智慧生命,這顆行星上的化學元素必須要足夠豐富,且需要有穩定的地表和適宜的大氣,這樣才利於生命形成智慧和文明。
很難想像一顆全是汪洋大海的行星上擁有智慧生命,這種環境也只適合進化出一些低級生命。
外星生命可能以哪些形態存在?
關於這一點,科學家很早之前就思考過。早在19世紀,就有學者提出,宇宙中可能存在矽基生命,所謂的矽基生命就是主要以矽的化合物為主構成的生命。
為什麼科學家們喜歡討論矽基生命呢?那是因為在元素周期表中,矽與碳的化學性質最為相近。既然有碳基生物,又為什麼不能有矽基生物呢?
至於地球為什麼沒有形成矽基生命,那是因為地球的環境不適合矽類化合物發生反應。也許在遙遠宇宙中的某顆行星上就有適合矽基生命存在的條件,而且那裡的生命還進化出了智慧。
宇宙這麼大,行星的數量眾多,除了矽基生命,也許還有其它形式的生命,它們可以在極寒、極熱和高壓環境下生存。尋找外星生命是一件極其困難的事,也許我們可以在實驗室中嘗試著製造地球上不存在的生命形式。
目前來看在宇宙中存在碳基生命的概率絕對比存在其它形式生命的概率要大。
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