【冥王星】太阳系又多了一个生命星球?科学家:发现表面有“动物废弃物”

太阳系又多了一个生命星球?科学家:发现表面有“动物废弃物”

2021 07/15 18:31 你好科普菌 企鹅号

人类常常将自己生活的地球亲切地称为“地球母亲”,这是因为地球给人类提供了温暖舒适的生存环境,以及丰富多样的自然资源,让人类能够在广袤的土地上安居乐业、繁衍生息(www.laol.cn)。但是地球上的资源是有限的,地球环境的承载力也是有限的。人类在发展之初毫无节制地开采资源,同时把大量工业废气排放到大气中,还把许多生活垃圾随意丢弃到自然界,这给地球环境带来了不可估量的伤害。

Tips:联合国此前发布的一项报告预测,世界人口在2030年将从现在的76亿上涨至86亿。到2050年达到98亿,2100年将达到112亿。

如今人类正在不断地探索宇宙,除了好奇心的驱使之外,还有一个更重要的目的是找到另一个适合人类居住的星球。这样在地球资源耗尽或是地球环境不再适合人类生存之后,人类还能有第二个家园。因此,人类对多个类地行星进行了勘察,并试图在上面找到其他地外生命。

可能存在生命的星球

几个世纪以来,人类一直仰望火星,并把它想象成其他生命的家园。在过去的五十年里,人类对这颗红色星球的各种探索都是为了确定它作为人类移居星球的可能性。不过至今,科学家们都没有得出一个确切的结论。

Tips:火星Mars,是离太阳第四近的行星,也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星,为太阳系里四颗类地行星之一。

在寻找生命时,大多数科学家都认为水是最关键的。水被称为“生命之源”,所有形式的陆地生命都需要水。虽然我们无法排除某些生命在没有水的情况下也可以生存的可能性,但比起那些我们未知的条件,水是目前最适合作为判断依据的。

在地球上,大约70%的淡水都被两极的冰盖困在地面之下,我们看到的海洋属于咸水,是无法直接饮用的。火星上稀薄的大气层会导致来自太阳的辐射直接照射到行星表面,这让水存在的可能性变得微乎其微。然而在2000年,科学家们首次发现了火星上存在水的证据,那是来自美国宇航局的一张照片,在上面人们发现了一道似乎是由流动的水形成的沟壑。

Tips:淡水资源就是我们通常所说的水资源,指陆地上的淡水资源。它是由江河及湖泊中的水、高山积雪、冰川以及地下水等组成的。

科学家认为,液态水有可能正在火星的表面或地表下方流动。这些地下水可以大大减少辐射对潜在生命的影响,有证据表明,火星上存在着和苏必利尔湖差不多大小的冰层。德克萨斯大学的研究员杰克霍尔特曾经表示,这一处冰层比火星上的其他冰层更容易靠近,因为它的纬度相对较低,而且地处一个平坦的区域,人类航天器在这里着陆的难度要小得多。

在过去的 40 亿年里,地球接待了许多来自火星的游客。来自火星的岩石曾经撞击在地球上,这是科学家少数拥有的太阳系天体样本之一。1996 年,在南极洲被发现的一颗陨石登上了新闻头条,当时科学家声称它可能证明了火星生命的存在。

Tips:在这颗被称为ALH 84001的火星岩石中,包含着一种和细菌类生命形式相似的化石残骸。后续的测试表明,这块岩石还携带了有机物。

一直到16年后,科学家们才确定了这颗陨石包含的有机物的形成过程并没有生命参与,它们是在火星上的火山作用下形成的。尽管如此,科学家们仍然认为这些有机物对于寻找生命具有积极意义。因为在地球上,有机物是形成生命必不可少的条件,这样的物质在火星上没有形成生命的原因值得我们深思。

第一个探测火星的人类航天器来自NASA,这个探测器当时的一项任务就是寻找火星上生命的踪迹。不过,这次探测并没有能够得到一个确切的结果。此后,人类对火星的探索停滞了二十多年。当人类重新开始对火星进行勘测时,科学家更侧重于确认火星是否存在人类宜居的环境,而不是寻找生命存在的迹象。在后来的探索过程中,人类探测器在火星上找到了温泉存在的证据,这对生命的进化是十分有利的。

Tips:“毅力号”Perseverance火星探测器为NASA公布的新一代火星车,用于搜寻火星上过去生命存在的证据。2021年2月,“机智”号直升机搭载“毅力”号火星车成功降落在火星表面。

在未来,人类航天器也许能够带回火星上的岩石样本,让科学家们在地球上对其进行实验检测。这比让机器人在火星上进行实验要方便得多,能够获取的数据也要更多,毕竟机器人无论如何都无法代替真正的人。不过,由于人类对火星的多次探测,在分析火星样本数据的时候,也要考虑是否有来自地球的物质被航天器带到了火星,这很容易对科学家们造成误导,让他们最终得出错误的结论。

冥王星上的“动物废弃物”

继火星之后,另一颗类地行星也被发现具有存在生命的可能性,那就是冥王星。科学家们一度为冥王星是否属于行星争论不休,直到2006年,冥王星被正式踢出行星行列,这场辩论才告一段落。根据一项新的研究显示,在遥远的冰冷矮行星冥王星上有可能存在一个地下海洋,而且在里面说不定还有生命存在。更重要的是,银河系中可能还存在着其他许多像冥王星这样存在地下海洋的天体。

Tips:冥王星Pluto,是柯伊伯带中的矮行星。冥王星是被发现的第一颗柯伊伯带天体,第一颗类冥天体,是太阳系内已知体积最大、质量第二大的矮行星。

此前冥王星一直被认为是一个冰冻的世界,直到科学家在冥王星上发现了一个名为斯普特尼克平原的区域。这个区域的面积和德克萨斯州差不多大,看起来像是一个心形。科学家们认为,在它的下方可能存在着一个海洋,那里的环境和冥王星地表上的冰天雪地完全不同。

曾经天文学家认为,生命最有可能存在于像地球一样温暖的行星上。因为我们在潜意识中都认为,过高或过低的温度环境都会影响生物的正常生活。但是,冥王星的这片地下海洋却颠覆了我们的认知。按照我们此前的理论,冥王星漫长的存在时间足以让任何海洋全部结冰,因此,想要维持海洋的存在,冥王星的内就必须一直保持热量。

Tips:甲烷是最简单的有机物,也是含碳量最小(含氢量最大)的烃。甲烷在自然界的分布很广,是天然气,沼气,废气等的主要成分,俗称瓦斯。

而且在地下海洋和表面冰层之间很有可能存在一层绝缘气体,能够维持海洋的温度,让它保持液态。科学家们认为,这层气体可能是甲烷,它是在冥王星地核中的有机物质破裂后形成的。甲烷在这里以气体水合物的形式存在,从外表看来,它就是一种结晶冰状固体,能够将海洋和表面冰层隔绝开。

2019年,科学家们分析了新视野号四年前飞越冥王星时收集到的数据,发现有一片区域呈现出非常浓重的红棕色,这个发现让科学家们欣喜若狂。因为这证明了在冥王星上有氨存在,这些氨大多以氨冰的形式和水冰混合在一起。氨是一种经常出现在动物排泄物中的物质,发现氨意味着冥王星上可能存在生命,这也成为了冥王星存在地下海洋的佐证。同时,这也表明冥王星上也许存在冰火山,这种火山爆发时会从地下汲取水和氨喷出来。

Tips:氨,是氮和氢的化合物,分子式为NH3,常温下是一种无色气体,有强烈的刺激气味。氨对地球上的生物相当重要,它是许多食物和肥料的重要成分。

更令人惊讶的是,氨在露天环境中很快就会挥发消失,而在冥王星上,紫外线和宇宙辐射更会加快它的挥发速度。冥王星已经有了数十亿年的历史,所以,这些氨很有可能是在最近才被留在地表上的。随着研究的深入,科学家们发现这些氨似乎是由几个低温火山喷发出来的。由于氨是一种天然的防冻剂,它能将水的冰点在原基础上再降低100摄氏度,这对冥王星地下海洋的维持具有积极作用。

Tips:火山Volcano,是一种常见的自然地貌形态,由地下熔融物质及其携带的固体碎屑冲出地表后堆积形成的山体。

如果遥远的、冰冷的冥王星表面下方确实存在一个海洋,并且能够长年保持温暖,那么我们就有许多需要思考的问题。比如:这个海洋里可能有生命吗?许多远离主星的系外行星是否也会在类似的情况下孕育生命?那些和冥王星一样位于柯伊伯带的天体是否也存在地下海洋?

人类可能移居到冥王星上吗

就和当初探测火星一样,人类除了在这个星球上寻找生命的踪迹,还勘测了上面是否存在宜居环境。令人遗憾的是,冥王星上的环境对人类而言只能用恶劣两个字来形容。

Tips:矮行星dwarf planet,或称“侏儒行星”,体积介于行星和小行星之间,围绕恒星运转,质量足以克服固体引力以达到流体静力平衡(近于圆球)形状。

首先,以我们目前的技术,仅仅是要来到这个遥远的世界就需要十多年的时间。这意味着,如果我们移民到这颗矮行星上,那么我们的航天器将需要数年时间才能够把补给品运送给居住在那里的人类。

其次,水资源对我们的生存至关重要。虽然冥王星拥有大量的水,但大部分是以冰的形式存在的,而且这些冰不易融化,很难作为我们的饮用水。如果单纯依靠地球水源进行补给,那将会是一个规模庞大且十分繁琐的工程。

Tips:因纽特人Inuit,生活在北极地区,多信万物有灵和萨满教,部分信基督教新教和天主教。住房有石屋、木屋和雪屋,房屋一半陷入地下,门道极低。

我们可以使用冥王星上的冰来建造房屋,虽然这看起来很有趣,但这样的冰屋太过寒冷,人类是不能在里面居住的。这也是另一个人类无法在冥王星上居住的原因。冥王星离太阳非常远,温度自然也低,当它位于远日点时,温度甚至接近绝对零度。目前的人类尚未具备在如此极寒的环境下生存的能力,在解决这个问题之前,想要到冥王星上居住是不可能的。

最后,冥王星上的大气层非常稀薄,大气压力只有地球大气压力的0.00000143%。这里的大气气体主要是氨气、甲烷和一氧化碳,对于需要氧气来进行呼吸的人类而言,这并不是一个好消息。而且,冥王星的大气在很大一部分时间里都是处于完全冻结的状态,这也会增加人类在冥王星上生存的难度。

Tips:气候系统,是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和生物圈在内的,能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。

除此之外,由于冥王星距离太阳的距离太过遥远,而大气层又十分稀薄,这两个因素共同造成了冥王星的黑暗环境。能够达到冥王星的太阳光本来就少,稀薄的大气层无法让阳光散射,光线只能直射下来照亮很小一片区域。动物都具有趋光性,包括人类,寒冷又黑暗的冥王星绝对不是人类理想的居住环境。

小结

近几年,科学家们又把目光投向了金星。因为有科学家在2020年宣称,发现金星的大气层中有磷化氢。这证明金星大气中极有可能存在微生物。此后也有相关研究发现了金星可能存在生命的证据,但仍然有许多科学家认为这些研究结果都只是间接证据,并不足以证明金星有生命。

Tips:微生物包括:细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体,它个体微小,与人类关系密切。

纵观人类对宇宙的探索历史,至今都没有找到一个确定存在生命同时也适合人类居住的星球,想要在太空中找到“另一个地球”是无比困难的事情。比起将希望寄托在第二个人类家园上,我们还是更应该身体力行地保护地球环境,减少对地球的破坏和污染,这样才能将人类历史延续得更久。

(来源》腾讯网,见https://new.qq.com/omn/20210715/20210715A0AVL600.html)

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