外星生命到底长啥样?

2014-06-09 21:30木子
飞碟探索 2014年3期
关键词:矮星类地行星银河系

木子

植物全是黑色,超级动物高达25米,云层中生存着水母状的掠食动物......

自美国天文学家宣布已在距地球1200光年的天琴座开普勒62恒星系统中发现了两颗和地球最为相似的类地行星后,许多天文学家相信,在银河系的某些类地行星上存在生命几乎是确定无疑的事情,发现天外生命只不过是时间问题。

天文学家曾经认为,地球是宇宙中唯一存在生命的“异数”,最近几年天文学的重要发现彻底改变了他们的想法。许多天文学家不仅深信银河系中确实存在有生命繁衍生息的“第二地球”,甚至大胆畅想这些外星生命可能的模样。 根据一些科学家的预测,如果这颗有生命的星球围绕一颗红矮星旋转,那么它上面的植物将全是黑色;如果它的重力只有地球1/2,那么该星球上的动物可能会长到8层楼高,而植物的高度至少会超过50米!

开普勒-62e和开普勒-62f像地球一样,位于所在恒星系统的宜居带,而且它们都由岩石和冰组成, 大小也和地球极为相似。科学家推测,它们上面存在液态水,甚至可能存在生命。几乎同时,一个国际科研团队在距离地球22光年的格利泽667C恒星系统中,发现了3颗位于宜居带的类地行星。

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在过去10来年时间中,天文学家借助开普勒、COROT等天文望远镜,在太空中找到了2700多颗行星,其中至少有50颗像地球一样,位于所在恒星系统的宜居带,很可能有外星生命在繁衍。

生物学家发现,一些微生物能够在极端恶劣的自然环境中存活,包括高压、极端寒冷或极度酸性的环境。这意味着生命对环境的容忍度远远超出了科学家以前的想象,在一些环境恶劣的行星上,也可能会有生命繁衍。最令科学家震惊的是,就像地球位于太阳系的宜居带一样,银河系中也有一个最适合生命诞生和繁衍的“绿带区”。以前,科学家认为,银河系的“绿带区”非常狭窄,但最新的科学发现却认为事实正好相反,这个绿带区”非常宽阔。

“美国天文学家萨拉·西加称,在银河系中, 类地行星到处都是。天文学家已能借助天文望远镜了解天外行星的大小、质量、与母恒星的距离等,以及是否拥有大气层和磁场、气候是否适合生命繁衍、是否存在微生物等。新一代天文望远镜将于几年后发射升空,它可以通过行星大气层中的一些生物标记,譬如水、甲烷和二氧化碳等信号,来判断这些行星上是否存在生命。

在目前发现的50多颗位于宜居带的行星中,只有少数行星的体积和地球差不多,其余的质量和体积都超过了地球。这让天体物理学家、地质学家和生物学家怀疑其繁衍生命的可能性,因为这种超级地球虽然也可能拥有陆地、 海洋和富含氧气的大气层,但它是否拥有磁场是一个问题,而磁场是保护生物免受恒星射线伤害、让生命得以繁衍的必备条件。此前,天体物理学家曾经认为,由于庞大的内部压力,这类行星的金属外核无法起到“地核发电机”的功能,也就无法产生磁场。不过,一些美国科学家发现,在极端高压下,氧化镁会转化成一种具有传导性的液体状金属,可以产生磁场。这类行星的地幔内可能也像地球一样包含氧化镁,这意味着它们也可能拥有对生命来说至关紧要的磁场。

这些新发现的超级地球的块头大多比地球大,譬如开普勒-22b的质量至少是地球的2.4倍,格利泽581G的质量是地球的2倍,而环绕一颗红矮星运行的HD85512B的质量至少是地球的3.5倍!即使这些超级地球上存在生命,这些外星生命的模样也和地球上的生物完全不同。

其他行星上的生命也必须遵从进化理论,必须努力适应当地的环境条件。由于类地行星的类型是如此不同,所以,这些外星生命将会显示出令人难以置信的生物多样性!

美国科学家亨里克·斯塔布对这些类地行星上可能存在的外星生命的模样进行了大胆猜测。他认为类地行星上的植物的形状和颜色将和地球上的植物毫不相似,因为许多恒星的辐射和太阳不一样。红矮星是银河系中最常见的星体,红矮星发射的大多为红外光;而一颗炽热的白色或蓝色恒星,通常会散发出大量紫外线。这些恒星系统中的类地行星上的植物的光合作用必须适应和利用这些不同类型的光。在一个光照很弱的红矮星系统中,植物必须有效利用所有波段的光线,因此它们将不会反射任何光线,那些植物的颜色将大多是黑色的。

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如果一颗类地行星的大小和质量都比地球小,并且拥有适当浓度的大气层的话,它就可能孕育生命。如果这颗行星的重力只有地球的1/2,那么该星球上的动物将可能长到8层楼那么高,树木的高度则可能会超过50米!如果该行星上的大气层很稀薄,那么昼夜温差将会非常大,该行星上的动物为了适应这一巨大的昼夜温差,必定会进化出非常奇特的生理适应机制。

相反,对于那些重力是地球2倍的超级地球来说,如果它们上面也拥有外星生命,那么那里的动物都将长得非常结实矮小,大型动物只能在海洋中生存。而该行星上的树木将会像灌木丛一样矮小,整颗行星看不到一棵参天大树。

太空中许多地方都有水的存在。如今,天文学家相信,太阳系中的一些气体行星的卫星上也拥有液态海洋,譬如在木卫二的冰块表面下,就可能拥有一个100千米深的海洋。在一些类地行星上,同样可能拥有宽阔无边的海洋;而那些最大的类地行星则可能全部被海水覆盖。斯塔布推测,如果这样的水世界行星也有生命繁衍,那必将繁衍进化出不同形状的、稀奇古怪的海洋生物和海洋霸主。

类地行星上的生物可能和人们想象中的完全不同,甚至不能简单地用植物或动物来区分。它们可能虽然是血肉动物,但会像植物一样直接吸收恒星能量为生。

科学家以前一直认为,气体行星上绝不可能有生命存在和繁衍,不过现在他们改变了看法。他们认为,如果这些气体行星的大气层中拥有大量有机物,并能接受阳光照射,生命就可能在这些气体行星的浓密大气层中获得诞生、进化和繁衍的机会。生活在这种气体行星大气层中的生物,可能是一种气球形状或水母形状的怪异生物。它们在大气层中飘浮,就像水母在海水中游动一样。这些生物的体内可能充满了温暖的氢气或其他能让它们飘浮游弋的生物学物质,以捕猎云层中的其他浮游生物为食。

斯塔布称,许多行星上的场景将会挑战人类的想象力。事实上,银河系中一颗行星围绕两颗恒星的场景绝非天马行空的想象,而是一种相当普遍的真实现象,在一些奇怪的恒星系统中,有的行星甚至围绕3颗或4颗恒星运转。科学家一度认为,行星围绕双星系统或三星系统运转是绝不可能的事情。他们曾认为双星系统中的两颗恒星互相绕对方运转,会摧毁一切可能形成行星的气体和尘环。直到最近几年,开普勒天文望远镜发现了好几颗围绕双星系统运转的行星,才让天文学家彻底改变了看法。银河系中存在大量双星系统,这意味着银河系中的类地行星数量远超我们的想象!

在巨爵座距地球150光年远处有一个四恒星系统巨爵座TV。这个恒星系统由两对恒星组成,每一对恒星都被同中心的尘环围绕。如果这个恒星系统中也拥有一颗适合生命居住的类地行星,如果该行星上生活着外星生物,那么它们将能在“白天”看到两颗太阳冉冉升起 ; 一到 “晚上”,又有另外两颗恒星明亮地划过天空。

距地球20.5光年远的天秤座中的类地行星格利泽581C围绕一颗红矮星旋转,二者距离只有960万千米,这一距离相当于地球到太阳距离的1/15。如果它上面也有生物,那么这些生物抬头仰望天空时,看到的天体将比我们看见的太阳大10倍——那将是一个异常壮观的场景!此外,格利泽581C的公转速度也很快,一年只有13天。科学家称,由于格利泽581C所绕行的红矮星是银河系中最古老的恒星之一,并且非常稳定,所以,如果格利泽581C上存在生命,那么,它们可能经历了数十亿年的进化。endprint

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