在火星表面考察的“好奇號(hào)”。NASA
誰說生命必須是碳基的,誰說生命一定定需要水?也許它們是基于硅元素的,也許它們的體內(nèi)都是氨。生命貯存信息的載體也不一定是DNA或RNA。生命的演化也許有其獨(dú)特的方式。但是對(duì)于一切生命而言,有一點(diǎn)是相同的,它們?cè)跓崃W(xué)上處于一種不平衡的狀態(tài)中。若非如此,就不叫“活著”。生命在本質(zhì)上是大自然消耗能量的多種體系。它們必須從行星身上獲取一切原始形態(tài)的能量,這些能量既可以來自太陽,也可以來自地表,甚或是來自巖石、海洋和空氣的相互作用。
太陽系內(nèi)就存在著許多熱力學(xué)失衡的所在。有了液態(tài)溶劑和復(fù)雜的化學(xué)過程,生命的發(fā)生就有了舞臺(tái)。假如這些地方?jīng)]有生命,倒讓人感覺不可思議。
火星
雖然火星是一個(gè)寒冷的荒漠星球,它的大氣稀薄到水冰受熱會(huì)直接升華成氣體,地面也因此受到強(qiáng)烈的太陽風(fēng)和宇宙射線轟炸,但這個(gè)紅色的行星曾經(jīng)一度氣候宜人。早年的火星不但有濃厚的大氣,宜人的氣溫,還有液態(tài)水。那時(shí)火星上可能出現(xiàn)過生命。如果確實(shí)如此,那么它們今天仍然有可能活在火星地底深處。今天,火星地殼中仍然可能存在液態(tài)水,仍然可以為原始生命提供支撐?;蛟S就是這些生物,導(dǎo)致火星局部地區(qū)大氣中出現(xiàn)了高含量的甲烷。
谷神星。NASA
小行星
小行星可不都是嶙峋的石塊,大個(gè)兒的小行星看上去和行星也很像。這些家伙在形成之時(shí)多充滿熱量,因此它們可以擁有多個(gè)地層,比如核、幔和外殼。內(nèi)熱會(huì)讓冰融化,隨后會(huì)和橄欖石或輝石這樣的礦物相互作用,并釋放出更多的熱量。失控的熱效應(yīng)甚至可以導(dǎo)致其內(nèi)部過熱,各種各樣的化學(xué)反應(yīng),也有可能在其靠近表面的地層中發(fā)生。谷神星地表存在一種名為層狀硅酸鹽的礦物,它們受到過液態(tài)水的影響。僅憑這一點(diǎn),就足以讓人興奮了。
根據(jù)探測(cè)數(shù)據(jù)用計(jì)算機(jī)生成的金星表面景觀。NASA
金星
金星美麗的外表之下是地獄。那里的氣溫在460攝氏度以上,大氣壓是地球的90倍。但這個(gè)行星并非一直都是這樣。早年的金星是否也是氣候宜人的?是否出現(xiàn)過生命?今天那里是否還有生命存在?這并非沒有可能。金星的云層中,在特定的高度上,氣溫涼爽到和地球相似。在太陽紫外線的作用下,那里的物質(zhì)完全有可能發(fā)生光化合作用。也許生物無需光合作用,直接就能從大氣中汲取養(yǎng)分。雖然那里存在著下沉氣流,會(huì)把物質(zhì)帶往地獄般的低海拔地區(qū),但金星大氣中存在生命的可能性卻也無法徹底排除。
木星在這里只能作為背景,前方是木衛(wèi)一。NASA
木星
卡爾薩根曾經(jīng)猜想,木星濃厚的大氣中可能會(huì)存在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。木星的大氣是如此之厚,也許在云層深處,生活著許多靠氣袋漂浮的“浮游生物”,生活著能夠在天空中游動(dòng)的“魚”,甚至于生活著許多“獵食者”。這些“獵食者”的身體的直徑也許可達(dá)幾公里??死说男≌f《和美杜莎相會(huì)》靈感就來源于此。小說中描寫了許多巨型水母、會(huì)發(fā)光的浮游飛行生物,和足球場(chǎng)般大的魔鬼魚。雖然1995年伽利略探測(cè)器對(duì)木星的大氣探測(cè)結(jié)果中并沒有提到存在這樣的復(fù)雜有機(jī)體,但這些氣球一般的空中生物,仍然是我們想像力的所在。
木衛(wèi)二。NASA
木衛(wèi)二
許多科學(xué)家認(rèn)為,木衛(wèi)二是太陽系除地球外唯一有可能存在復(fù)雜生物體的天體。木衛(wèi)二有一個(gè)地下海洋,有復(fù)雜的有機(jī)分子,而且它們之間會(huì)發(fā)生非常有意思的相互作用。木星的輻射場(chǎng)能夠分解木衛(wèi)二地表的水分子,產(chǎn)生的氫和氧則會(huì)進(jìn)入海洋,驅(qū)動(dòng)一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。地球海底的熱液噴口附近,許多生物能夠吸收氫和二氧化碳,釋放出甲烷。木衛(wèi)二的海洋容量是地球的兩倍,而且同樣可能擁有熱液噴口,因此有理由相信,那里有可能會(huì)形成食物鏈。位于食物鏈上層的,有可能是像豐年蝦那樣的東西。每一個(gè)這樣的生物,需要一片游泳池大小的海洋來維持生計(jì)。不過也有另外一種可能,即那里的熱量不足以維持一個(gè)擁有多個(gè)層次的生態(tài)系統(tǒng)。如果那里有生命,可能也不會(huì)太復(fù)雜。要知道答案,只有潛到水下去看看了。
惠更斯探測(cè)器傘降過程中拍攝的土衛(wèi)六表面。NASA
土衛(wèi)六
土星的這個(gè)大衛(wèi)星看上去總是朦朧不清,但卻擁有生命所需的大量能源。不過它的表面溫度只有零下180攝氏左右。大氣中的光化合作用產(chǎn)生了許多乙炔和分子氫。在地球溫度環(huán)境下,這些東西都是易燃易爆的,但在土衛(wèi)六的極端低溫環(huán)境下,它們發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)卻并沒有那么激烈。生命可以以此為基礎(chǔ),進(jìn)行新陳代謝。1986年,卡爾薩根就已經(jīng)得出結(jié)論,認(rèn)為那里可能會(huì)存在“前生命”化學(xué)反應(yīng)。惠更斯探測(cè)器沒有裝備生命探測(cè)儀,但卻發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六上的液態(tài)甲烷和乙烷,能夠扮演起和地球上的液態(tài)水相同的角色。土衛(wèi)六上究竟有沒有生命仍然是個(gè)謎。而與引同時(shí),卡西尼探測(cè)器又發(fā)現(xiàn),土衛(wèi)六地下,可能也存在著一個(gè)和木衛(wèi)二相似的海洋。
土衛(wèi)二。NASA
土衛(wèi)二
土衛(wèi)二也有地下海洋,容量相當(dāng)于蘇必利爾湖。水還在它的南極,從地殼下噴入太空??ㄎ髂崽綔y(cè)器曾經(jīng)七次從它噴出的水霧中穿過,從中發(fā)現(xiàn)了硅砂微粒,以及許多含鹽的冰粒。這些東西,是復(fù)雜地質(zhì)化學(xué)過程的產(chǎn)物。唯一合理的解釋是,水在土衛(wèi)二海底的巖縫間發(fā)生著循環(huán)。卡西尼向我們展示的,是一個(gè)適宜生命存在的環(huán)境。海水是咸的,含有有機(jī)分子,且它們?cè)跓霟岬膸r石間持續(xù)地循環(huán)著??ㄎ髂岬难b備沒有能力對(duì)生物分子進(jìn)行檢測(cè),因此有必要再送一個(gè)探測(cè)器去。無論有沒有發(fā)現(xiàn)生命,它都很重要。
羅塞塔探測(cè)器在任務(wù)的最后階段拍攝的67P/Churyumov-Gerasimenko彗星。ESA
彗星
盡管這些天體很小,但卻擁有生命所需的基本要素。羅塞塔在彗星上發(fā)現(xiàn)了氨基甘氨酸,以及生命所需的重要元素磷。彗星內(nèi)部可能會(huì)有放射性元素產(chǎn)生的熱量。當(dāng)它們飛近太陽時(shí),表面的冰會(huì)融化。彗星可能并不是最適宜生命生存的地方,它們的壽命不長。飛近太陽時(shí),壯觀的彗發(fā)和彗尾標(biāo)志著它們正在分解,幾百次后它們就消亡了。因此對(duì)大部分彗星而言,要維持幾十億年的適宜環(huán)境,可能性不大。
行星環(huán)境的多樣性,同樣也暗示著生命的多種可能性。地球環(huán)繞著一顆G級(jí)恒星運(yùn)行,我們接收到的太陽能,大部分存在于可見光波段內(nèi)。人類及動(dòng)物們也大多演化出適合可見光波段的眼睛。但也不盡然,有些動(dòng)物能夠看到紫外線,比如蜜蜂。生活在其它行星上的生物,可能也會(huì)演化出適于它們那個(gè)特殊環(huán)境的感知能力。生命之間的差異由此顯現(xiàn)。在一個(gè)引力強(qiáng)大但沒有板構(gòu)造的水世界里,生物可能會(huì)生活在漂浮的島嶼上環(huán)游全球。在一個(gè)被潮汐鎖定的行星上,生命可能永遠(yuǎn)也不會(huì)前往日照面,也許那里的生態(tài)系統(tǒng)只存在于晨昏交界處。也許某種生命形態(tài)能夠包裹住整個(gè)行星。也許只有當(dāng)我們有一天偶然間發(fā)現(xiàn)它們時(shí),才能真正了解它們究竟長得什么樣。
原作:Leslie Mullen
編譯:老孫
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