过去对宇宙中的星系和恒星的数量的估计已被发现是低估的。近些年的估计是大约有4000亿颗恒星。仅在银河系中就有4000亿颗恒星。我们的银河系被认为是一个中等(平均)大小的星系(被归类为棒旋星系)。近些年的估计是在已知的宇宙中大约有4000亿个星系。记住,我们不能观测到宇宙的全部,所以还有未知的宇宙。因此,因此,4000亿颗恒星X 4000亿个星系等于“大量恒星”。大约1.6×10e+23颗恒星或1,600,000,000,000,000,000,000,000颗恒星。与已知宇宙的大小相比是沧海一粟。
图解:太阳系示意图(太阳系仍是唯一已知有生命存在的恒星系) 图源:sogou
现在先别惊讶。最好的估计是,平均每个恒星系统有1.6颗行星。我觉得这个估计有点保守。然而,这在某种程度上预示着在已知的宇宙中有2,560,000,000,000,000,000,000,000颗行星。这在某种程度上预示着两种科学可能性中的一种是正确的:我们是宇宙中唯一有智慧的生命,或者我们不是。我不是那种以自我为中心,自高自大地认为我们是孤独的。理解一下这个想法。
无论是否聪明,这里甚至不考虑任何形式的生命。纯粹的概率是最好的证据。记住,生命是如何起源于地球的?为什么和如何这么独特?“生命”是如何到达地球以开始最初的演化过程的?这些促进生命形成的氨基酸是如何和从何而来的?
人体中的20种氨基酸及其密码子 图源:wenwen.sogou
我不知道其他行星上有任何生命的迹象。然而,我认为,慢慢的变多的证据表明,支持生命生存的条件已经存在且也许还存在于在地球以外的地方。
整个问题是具有挑战性的,因为我们一定要从定义一个术语开始,而我们对此术语有非常狭隘的看法。什么是生命?如果生命是可以繁殖的东西,那么骡子是生命吗?如果生命是可生长的东西,那么水晶是生命吗?如果我们就什么构成了“生命”达成共识,这是否意味着所有具有这些特征的东西都会被认为是彼此相似的?我们对生命的全部了解是基于对在地球上形成的生命的观察。从这些观察中,我们得出结论:生命含有碳且需要水。
因此,我们推断:如果我们能找到有水和复杂的碳基分子的地方,那么生命也可能存在。这很可能是目光短浅的想法。可能有生命不需要水和碳。但是,化学告诉我们,生命更可能是基于碳而不是其他任何元素。碳是符合可容纳八个价电子的能层(即最外的能层——注)中有四个价电子的诸元素(即IVA族元素——注)中最轻、最丰富的。这在某种程度上预示着一个碳原子可以形成四个共价键,而氮(元素周期表中在碳的右边)可以形成三个,氧(元素周期表中在氮的右边)可以形成两个。碳还可以形成双键,,形成强的(但没有强到分子无法变化)、复杂的有支链分子。这在某种程度上预示着碳是一种轻和丰富的元素,能够形成非常复杂和易变的分子。生命是复杂的。生命需要有灵活性才能生存。
乙烯的球棍模型 图源:sherc
元素周期表 图源:max.book118
水也被近似视为生命前提。水是一种普遍的溶剂。它能溶解许多物质,使其在运输物质进出活细胞方面极有价值。
因此,我们寻找复杂的碳分子,我们寻找水,我们寻找水以液体形式存在的温度。
就在三个月前,美国宇航局宣布在火星上观测到流动的水。研究人员研究了火星勘测轨道飞行器上的图像,观察到盐溶于水运输形成的沟槽。
在此之前的四个月,其他研究者发表了一篇关于火星卤化物盐的后期形成的论文,他们假定在他们研究的地区,36亿年前火星上有一个湖泊。与此同时,太古宙,人们认为原核生物正在地球上进化。
真核生物模式图(细胞核有核膜包裹),根据现有理论起源于原核生物图源:baike.baidu.
而在此之前的4个月,另一组研究人员发表了一篇论文,基于对火星大气水和氘化形式的研究,得出结论:火星在其诞生早期(大约40亿年前)其全球水量相当于覆盖地表超过137米深的水层。
如果火星在长达数亿年的时间里拥有液态水,那么即使只是在短暂的地质时期,生命也有一定的可能出现在火星上。
像卡西尼号和黎明号这样的美国国家航空航天局的任务不单单是给我们发送我们太阳系中令人惊叹的天体图像。他们提供的数据表明太阳系中的水有多普遍。据信木卫三和木卫四(木星的卫星)以及土卫二、土卫六和土卫一(土星的卫星)都有地下咸水海洋。海王星的卫星海卫一也可能有一个地下海洋。就在几个月前,新视野号发回的图片显示冥王星上存在冰水。
土卫六 图源:baike.baidu
《伊卡洛斯》杂志上发表了一篇论文,内容是用于检验彗星撞击在生命进化中可能起到的潜在作用的冲击实验。彗星不仅为类地行星提供了大量的水,而且论文还指出,彗星撞击通过提供线性肽影响了化学演化。
对系外行星的探索也揭示了地球并非如此独特的证据。到目前为止,在其他恒星系中已经发现了30多颗可能适合居住的系外行星。
有很多乐观主义者。美国国家航空航天局首席科学家斯托凡博士说:
“我认为我们将在10年内有强烈的迹象表明地球以外的生命存在,嗯,而且我认为我们将在20到30年内有确凿的证据。我们大家都知道去哪里寻找,我们大家都知道如何寻找,在大多数情况下,我们有技术,而且我们正在实施这项技术的道路上。”
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. quora-纽约人民医院
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