地球生命如何起源?突破性的研究為行星上的外星生命帶來了希望

2020-12-03 仰望星際

本文參加百家好#科學了不起#系列徵文賽。

地球上的生命是如何起源的,這是宇宙最基本的謎團之一,但讓生命起源的過程卻不是,這些確切的過程變得更加普遍,並可能暗示外星生命存在於地球之外。數十億年前,當微量的氧氣開始充滿海洋和大氣時,地球上出現了簡單的生命形式。據估計,地球大約有45億年的歷史,最早的生命跡象出現在大約35億年前,在那個時候,我們的地球和我們今天稱之為家的美麗的藍色和綠色的世界一點也不像。直到大約24億年前,這個自然過程才開始讓地球充滿可供呼吸的氧氣。

研究人員稱,地球歷史上發生的三次主要氧化事件使我們今天所知道的地球得以繁榮和存在。但是,觸發這些氧化事件的確切過程一直是科學家們試圖破解的一個有爭議的難題。直到最近,人們還認為氧化作用是由板塊構造和簡單的光合作用生物共同作用產生的。氧氣很可能是細菌生命產生的副產品,它積累在地殼和海洋中。人們認為火山和植物在數百萬年後為地球的形成做出了貢獻,增加了大氣中的氧氣含量,但這些事件是自發發生的,不可避免的,而且很可能發生在其他外星星球上。

在一項被稱為「地球分步氧化」的研究中,研究人員提出,光合作用微生物的興起是引發全球生物地球化學循環的一個觸發點。在那之後,氧氣上升到今天的水平只是時間問題,而不是簡單的運氣和隨機事件。只要一顆行星擁有與地球共享的「基本構成」,這個過程就可以是普遍的。第一個因素是存在藍藻或簡單的生命形式,可以產生氧氣。一個行星需要有大片的陸地來提供營養,海洋也是必須的,因為它們為尚未在陸地上生活的生物提供了棲息地。

那麼,或多或少,如果你有時間,而且你沒有發生什麼災難性的事情,那麼情況應該會相對好一些。據我們所知,地球是宇宙中唯一有智慧生命的星球,天文學家們還沒有發現一顆適宜生命生長的行星。但這一新發現可能意味著,生命並非完全只存在於我們的星球上,而只是簡單地混合了正確的成分。如果你假設其他行星和我們的星球有相同的組成,那麼我們就會假設它也以類似的方式進行氧合,但它不需要複雜的生命,比如魚、樹和其他東西。只要光合作用能夠進化,它們最終就能達到高氧條件。

真正的問題是,其他行星的組成是否和我們的一樣,而這是我們目前還沒有掌握的。地球歷史上的三大充氧事件分別發生在24億年前、8億年前和4.5億年前。但直到古生代的最後一次事件,以恐龍形式出現的複雜生命才統治了地球,地球上的生命越複雜,需要大氣中的氧氣就越多。然而,科學家在探測方法上仍有積極的進展,他們將開始發現富含氧氣的外星世界和系外行星,發現外星生命只是時間的問題。

相關焦點

  • 地球上微生物生命的發現為火星上的生命帶來了新的希望
    -隱藏在行星表面下的微小形式的細菌生命。但是,在地球上發現了一種微生物形式的生命,這給科學家們帶來了在火星上發現生命的希望,並縮小了他們在正在進行的尋找行星外生命的過程中應該尋找的範圍。此前,人們花了10年時間尋找隱藏在海底火山巖裂縫中的生命,以及這一發現是如何導致在從這顆紅色星球收集的火星樣本中發現生命的。
  • 地球上微生物生命的發現為火星上的生命帶來了新的希望
    當我們想像其他星球上的生命可能是什麼樣子時,我們可能會聯想到好萊塢綠色、纖細的外星人形象,或者更科學的認知-隱藏在行星表面下的微小形式的細菌生命。但是,在地球上發現了一種微生物形式的生命,這給科學家們帶來了在火星上發現生命的希望,並縮小了他們在正在進行的尋找行星外生命的過程中應該尋找的範圍。
  • 研究人員發現氰化物或參與地球生命起源
    在地球還處於早期時,像這樣的含氰化物的隕石可能在地球播下了生命的化學成分。  圖片來源:趣味科學網  今日視點  本報記者 劉 霞  關於生命起源的一個永恆的謎是,生命是如何從非生物化學過程中產生的?一項最新研究指出,氰化物或許在其中起了重要作用。
  • 探索 美媒:地球是宇宙生命大贏家 外星生命或已滅絕
    換言之,或許在太陽系其他行星上,曾經存在過各種微生物生命形態,而它們都只是曇花一現,沒有機會進化成為智能生命體。你可以將之歸咎為氣候變化,而實際情況是早期有機體無法改變所在星球那變幻莫測的氣候。研究論文的第一作者阿迪蒂亞·喬普拉說:「處於初始階段的行星環境大都不穩定。
  • 地球上尋找外星生命9大熱區:黃石公園上榜
    據美國國家地理雜誌網站報導,天文學研究並不意味著一定要擁有一架太空望遠鏡。研究過程中,天體生物學家藉助的設備便不是太空望遠鏡,而是顯微鏡。天體生物學研究宇宙中生命的起源、進化、分布和未來。這一涉及多學科的研究領域目光聚焦於尋找太陽系的適居環境和系外適居行星,尋找火星及太陽系其他天體生命起源前的化學跡象和生命存在證據,對地球生命的起源和早期進化進行實驗室和實地研究,同時研究生命適應地球和太空環境的潛力。很多天體生物學家經常要造訪地球上一些最美麗的地方,尋找極端怪異的細菌、古代化石以及可能為了解外星生物以及生命如何在其他行星進化提供線索的其他生命跡象。
  • 地球生命是如何起源的,是來自於彗星撞擊嗎?科學家給出猜想
    科學家給出猜想引言:地球是一顆有生命存在的星球,而且在地球上有很多生命存在,除了人類之外還有很多普通的生命,不過人類是地球上的智慧生命,這是非常了不起的事情,人類誕生數百萬年前,不過到現在我們也不知道地球上的生命是如何起源的,這對於人類來說是一件非常重要的事情,有的科學家認為地球上的生命並不是來自於地球本身,而是從其它的星球上誕生的,那麼事實真的是這樣嗎?
  • 生命的起源,地球上的生命究竟是如何產生的?
    生命的起源,地球上的生命究竟是如何產生的?說到生命的起源,大家對此應該都十分的好奇,因為總是想知道孫敏到底是來源於哪裡,那麼地球上的生命到底是如何產生的呢?今天就讓美一起來看一看吧。說道地球上生命的起源一直是一個未揭開的迷題,就和地球起源一樣。因此總是能勾起人們的好奇心,隨著時間推移科學家很難揭開其中的奧秘,只能根據現有的證據來進行推測它的起源說法。科學家認為,在地球誕生初期,隕石轟炸地球,給地球帶來的豐富的水資源。
  • 地球生命源自外太空?生命必要元素「磷」,或由彗星撞擊帶來!
    現代研究表明,地球生命萌芽約在35-40億年前,其中「磷」是DNA中不可或缺的元素,然而這種元素在宇宙中極為罕見,因此地球上的磷是哪裡來的呢?而生命是在地球上創造的嗎?還是從我們周圍的更大的宇宙抵達我們的星球?這些問題在學界眾說紛紜。
  • 科學家在尋找外星生命特徵氣體上存在分歧
    其中包括潛在的超級地球、類海王星、類似熾熱木星以及諸如克卜勒452b之類的世界,克卜勒452b可能是巖石的,水狀的「地球表親」,距這裡1400光年。從2018年NASA詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的預期發射開始,天文學家將能夠跨越光年凝視並擴大最有希望的系外行星的大氣層。他們將尋找「生物特徵氣體」的存在,這些氣體只能由外星生命產生。
  • 地球生命起源被找到了?小行星進入太陽系,在地球上留下了生命?
    地球生命的起源被找到了?小行星進入太陽系後,在地球上留下了生命?在地球生命進化的過程中,有一個問題一直難以解決,那就是地球生命的起源是從哪裡開始的?針對於這一問題,科學家的觀點各不相同,部分學者認為地球上生命的出現是40億年前,在海底熱泉口所誕生的,因為這裡的溫度適宜,還擁有充足的水資源,生命在這裡誕生是理所當然的,而地球上所有的生命起源,都是由海洋生物所進化而來的。除了這一觀點之外,也有一部分學者認為,太陽系中生命的產生很有可能會和40億年前,太陽系的一場意外有很大的關係。
  • 重新定義生命?理論物理學家如何幫助發現外星生命
    在美國科學家們傾向於尋找與地球上的生命有某種相似之處的生命跡象。但是,遵循這種對生命的狹隘定義可能是我們還沒有找到外星人的原因。我們真的是獨自在宇宙中,還是我們根本不知道我們在尋找什麼?一些研究人員說,如果科學家們能找到一個不那麼「以地球為中心」的生命定義,那麼找到外星人可能會有更好的運氣。換句話說,科學家需要擴大搜索範圍,以解釋外星生命可能與地球上的生命沒有任何共同之處的可能性。
  • 遠古一顆類水星行星與地球碰撞帶來生命元素
    ,大約44億年前,水星大小的胚胎行星與地球發生碰撞,之後地球富鐵內核形成,對地球帶來了大量碳元素,有助於地球生命的孕育形成。騰訊太空訊 據英國每日郵報報導,在地球形成歷史上,不斷有大型小行星穿過大氣層碰撞在地球表面,地球上的生命反覆地經歷著浩劫,曾多次被徹底滅絕。但是最新研究顯示,44億年前一顆類似水星的胚胎行星與地球碰撞,為地球孕育生命提供了所有碳元素。
  • 近似地球行星探測到神秘訊號 有望發現外星生命
    英國一項最新研究證實,天文學家此前探測到的神秘訊號,確實是來自一顆近似地球的行星「格利澤581d」。
  • 科學家發現最小流浪行星:或藏有外星生命
    關於外星生命一直是科學家們不斷探索的課題,近日一顆新發現的流浪行星為探索外星生命帶來新希望。 據外媒報導,波蘭華沙大學的一項新研究發現了一顆與地球大小差不多的「流浪行星」正在銀河系飄蕩,該星球還有可能隱匿著外星生命。
  • 地球第一個生命被發現!生物始祖的起源,科學家:外星也有此物質
    人類生活在這個地球上數百年的時間,繁衍進化發展至今成為了高智商生物,而時常人類會思考一個問題,那就是人是從哪裡來的,生命的起源又是什麼,地球存在了46億年時間,又是如何將生命給孕育出來的,抱著種種疑問,人類不斷的展開了科研。
  • 美媒:地球是宇宙生命大贏家 外星生命或已滅絕
    美國《華盛頓郵報》網站1月22日發表題為《研究:人類沒有發現外星生命可能是因為它們都死了》的文章稱,很快,詹姆斯·韋布太空望遠鏡就會令我們得以窺見遙遠天宇那些史無前例的奇妙景象。我們將機器人送上了火星,以尋找這顆紅色星球遠古宜居的蹤跡。我們的射電望遠鏡對準了神秘的星球,以傾聽那些喧囂嘈雜的來自外星文明的聲音。然而儘管如此,我們連個外星微生物的影子都沒找到。
  • 揭秘外星生命有幾種形態?
    【每日科技網】   劍橋大學古生物學家西蒙·康威教授認為外星生命如果存在,那麼可能看起來像人類,擁有人形的特點,其他星球上的生命可以類似的方式進化,就像人類從猿人進化過來一樣。西蒙·康威教授主要研究的領域為物種進化,趨同進化的理論意味著物種獨立繁衍的特徵和物理屬性是相同的。
  • 地球生命起源如何,是來自於彗星撞擊嗎?科學家又提出了新的觀點
    地球是一顆生命星球,誕生於46億年前,對於地球生命的起源,科學家一直都在研究探索。科學界的普遍觀點認為地球的生命起源可能來源於早期的彗星撞擊。水是生命之源,彗星帶來的生命種子在水中不斷孕育,並最終誕生了早期的簡單原始生命。那麼有關此地球生命起源說是否正確呢?雖然這是一個普遍的觀點,但是仍有不少的科學家仍然在探索地球生命新的可能起源,對此據一項最新的研究表面,科學家對地球生命起源提出了新的觀點。新的觀點仍然是起源於大撞擊,只不過不是彗星的撞擊,而是行星的撞擊。
  • 人類發現外星生命的可能性基本為零
    生命從何而來?科學認為生命源自非生命。生命的基礎構件源自長期的隨機組合。此即所謂的生命自然起源說。如果我們認可生命的自然起源,那麼把生命放在宇宙的背景上,它自然起源的概率又有多大?他和他的團隊最近在宏觀宇宙的時間尺度上,模擬了微觀分子世界的演化。結果發現,生命的自然起源概率非常低——至少在我們的可觀測宇宙內是這樣。相關論文發表在今年2月3日的《自然》雜誌上。
  • 外星文明會存在嗎?科學家發現,地球生命可能真的來自外星球
    太陽系、地球誕生時間已經有數十億年時間了,我們地球生命起源也有數十億年時間,對於我們人類來說,想揭開太陽系起源、地球生命起源等問題,似乎不大可能了,因為我們沒法回到數十億年前看一看這個起源的過程。既然我們地球出現了生命起源,那外星球是否也會出現類似的生命起源,出現外星生命呢?如果外星球沒有生命起源,那假設有太空人回不來地球,而是飄到外星球,是否能夠為外星球帶去生命起源呢?