如果在一個星球上存在著海洋,其實生物存在的可能性並不高,但如果有海洋的同時,海底又有熱泉口,那麼生命出現的機率就高多了。具體我們可以分析一下。
地球生命出現的條件
由於科學家目前已知的,出現生命的星球就是地球,所以科學家以地球為樣本,再用這些條件去尋找外星上能否存在生命。(可能別的星球生命誕生的條件與地球有所不同,但我們沒有樣本,所以不統計)。
所以,在了解有海洋的星球是否會誕生生命時,首先要了解,地球生命是如何出現的。
上世紀50年代,米勒曾經做過一個模擬原始大氣成分的實現,後來人們也把這個實驗叫做米勒實驗。
米勒把原始地球大氣成分裝入到燒瓶之中,然後對燒瓶進行加熱,再用電極模擬地球早期的雷電天氣。就這樣,過了一天,米勒發現原本清澈的海水變得渾濁了,一個星期後,米勒把實驗後的沉澱物拿出來進行分析,分析後發現,反應後的成分中居然有胺基酸,而胺基酸是組成蛋白質的重要物質。
要知道,一個小小的燒瓶,僅僅過了1星期就反應生成了胺基酸,而地球那麼大,海水那麼多,時間那麼久,可想而知,早期地球上存在著大量生命誕生所需要的物質胺基酸。
但是有了胺基酸並不等於有生命,這就好像有了鋼筋,不代表就自動建造好地鐵一樣。
當時,由於地球上游離氧比較少,無法形成臭氧層,因此紫外線可以直接穿透大氣照射到地球表面,由於紫外線會破壞細胞分子,因此陸地上細胞無法生存,於是,科學家們提出:生命可能起源於海洋。因為足夠深的海水可以隔絕紫外線,保護細胞。
海底熱泉口假說
雖然科學家們知道,生命可能起源於海洋,但還不知道,具體會起源於哪裡。直到人們觀察到海底熱泉口附近生機勃勃,要知道,這裡的水的溫度能達到300-400度,再加上海底熱泉口照射不到太陽,無法利用太陽來提供能量。
隨著科學家的研究發現,海底熱泉口是地殼的裂縫,有些裂縫甚至能達到地幔的深度,而地幔溫度可達1100℃—1300℃,高溫高壓下,水以超臨界狀態下存在(不同於氣態,液態,固態)。而且,大量的地幔物質會伴隨著海底熱泉口涌到了海水中,這些物質疏鬆多孔,這些空洞能造成內外濃度差不等,從而使得氫離子定向移動。
而海洋中存在著大量的胺基酸,部分胺基酸會利用氫離子濃度差,開始進行生命活動,這時,生命也就誕生了。
早期的」細胞」雖然被稱之為細胞,但其實還沒有現代細胞那麼多細胞器,比如很可能沒有細胞膜,這就讓它們無法離開疏鬆的小孔。還沒有線粒體,無法儲存能量。但不管如何,生命的雛形已經在此建立了。
如果你觀察一下生命的起源,你會發現對條件的要求並不那麼苛刻,於是科學家們開始以地球熱泉口假說為樣本,開始尋找有生命跡象的星球。
木衛二就是人類觀測到的,可能有生命跡象的星球。原因是,木衛二有海洋,雖然被厚厚的冰層所覆蓋,但冰層以下有大量液態水。之所以有液態水,科學家們猜測是海底有火山噴發,可以為早期生命提供能量。
2013年美國航天局還在木衛二表面發現了黏土型礦物,這意味著木衛二上存在著生命起源所必備的物質——有機物。類似的情況其實也發生在了土星的土衛二上,土衛二的冰層下面也有海洋,而且也有熱泉口,還被卡西尼號探測器捕捉到了。
因此,許多科學家們都相信, 木衛二和土衛二是太陽系中除了地球外最有可能誕生生命的星球。