搜索外星生命,為何總是以地球為標準?科學家的解釋令人恍然大悟

2023-09-26     魅力科學君

原標題:搜索外星生命,為何總是以地球為標準?科學家的解釋令人恍然大悟

外星生命是一個讓我們津津樂道的話題,畢竟在這個浩瀚的宇宙中,如果說只有地球上存在生命,估計是沒有人會相信的,實際上,在過去的日子裡,科學家們也一直在致力於搜索外星生命的研究。

不過在相關的研究中,科學家卻表現得有點「固執」,他們總是以地球為標準去搜索可能存在的外星生命,例如科學家會將一顆恆星周圍能夠存在液態水的距離範圍稱為「宜居帶」,並將運行在「宜居帶」里的星球視為重點關注對象,而之所以會這樣,其實是因為我們的地球正是運行在太陽的「宜居帶」之中。

然而地球上的生命都是碳基生命,而從理論上來講,生命還可以其他的多種形式,比如說矽基生命、硼基生命、氨基生命等等,考慮到宇宙的神秘遠超人類的想像,我們甚至還可以認為,除了理論上可能存在的生命形式之外,宇宙中還有可能存在著一些匪夷所思的生命形式,例如氣態生命、等離子體生命,甚至是純能量體生命。

也就是說,宇宙中的外星生命很可能與地球上的生命大相逕庭,它們完全可以生活在與地球截然不同的環境中。那麼,搜索外星生命,為何總是以地球為標準呢?其實對於這個問題,科學家早已給出了解釋,總的來講,這主要有三個原因。

第一個原因是,儘管我們不能否認其他生命形式的存在,但我們卻也不能確定它們就一定就會存在,迄今為止,已被確定的生命形式只有一種,那就是地球上的碳基生命,因此可以說,我們以地球為標準搜索外星生命,至少不會走「彎路」。

畢竟人類的探索宇宙的能力是有限的,如果我們不考慮任何限制條件,那麼我們就需要對宇宙中的所有星球進行無差別地掃描和分析,這顯然是不現實的。

第二個原因是,可觀測宇宙中各種元素的相對丰度其實相差很大,排名前四的分別是氫(約73.9%)、氦(約24%)、氧(約1%)、碳(約0.5%),在它們之中,氫、氧、碳都是構成碳基生命的重要元素,而這也就意味著,至少在可觀測宇宙中,構成碳基生命的元素是最豐富的,所以如果真有外星生命,那它們是碳基生命的機率應該是最大的。

另一方面來講,碳基生命的活動是基於各式各樣的化學反應,這就需要一個良好的溶劑來將生命所需要的各種物質溶解在其中,以便它們能有效地進行化學反應。

而水是由丰度第一的氫和丰度第三的氧構成,所以水在宇宙中是廣泛存在的,由於水的分子結構簡單,支持水呈現為液態的壓強和溫度範圍也很大,在此基礎上,再加上水分子的極性很強,這賦予了液態水強大的溶解能力,因此碳基生命最有可能使用的溶劑,應該就是液態水。

通過以上兩個原因可知,我們以地球為標準搜索外星生命,可以說是最正確、最簡單、也最有可能獲得成功的方式。那第三個原因是什麼呢?答案就是:這可以為給人類未來的生存和發展鋪平道路。

雖然地球被譽為「生命的天堂」,但地球並不會一直像現在這個樣子,隨著時間的流逝,地球總有一天會變得不再適合生命生存。除了小行星撞擊、超級火山爆發等不確定因素之外,太陽本身也在越來越亮,其輻射功率也在慢慢地增加。

根據科學家的估算,按照太陽的變亮趨勢,在大約10億年之後,地球表面的平均溫度就會達到47至70℃,屆時地球上的海洋將蒸發殆盡,人類也無法在地球上生存,而在更遠的未來(大約50億年後),太陽還會因為其核心的「燃料」耗盡而走向消亡,屆時整個太陽系都將變成一個死寂的世界。

所以我們以地球為標準搜索外星生命,其實也相當於我們在宇宙中尋找人類的「第二家園」,我們每發現一顆適合地球生命生存的星球,也就相當於為人類的未來找到了一個潛在「投奔目標」,儘管以人類目前的實力,跨越宇宙中動輒就以光年計的距離還不現實,但這並不代表未來的人類就沒有這樣的實力。

不得不說,科學家的解釋令人恍然大悟,正所謂「飯要一口一口地吃,路要一步一步地走」,在搜索外星生命這方面,雖然我們不能否認存在其他生命形式的可能,但我們還是應該從最正確、最簡單、也最有可能獲得成功的方式開始做起。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/ebb26e795e3f4c4bb4980152dff063d0.html