在浩瀚的宇宙中,寻找生命的蛛丝马迹始终是人类热衷的探索之一,生命是如何诞生的?这是人类一直都在寻找的奥秘,目前科学家只发现地球存在各种各样的生物,有海洋生物、有陆地生物、有两栖生物和微生物等等,而地球生命的起源可能和地球环境有关系,根据科学家的研究发现,在地球上包含了碳、氢、氮、磷、硫等生命必需元素,它们构成生物大分子如蛋白质,核酸等基础,在原始地球环境中,简单无机物通过化学反应可生成有机小分子,比如说米勒-尤里实验证明在模拟原始地球条件下能够产生氨基酸等。而太阳作为恒星,能够为地球生命起源和演化提供动力,驱动了大气环流、水循环等,也为光合作用提供了能量,是食物链能量传递的基础。
原始海洋被视为是生命的摇篮,它为化学反应提供了场所和缓冲介质,溶解了各种营养物质,利用生物大分子聚集和相互作用,还能保护原始生命免受紫外线等伤害,通过研究我们能够知道,地球最早的生命诞生于38亿年前,原始海洋中有机大分子聚集成具有简单代谢和自我复制能力的原始细胞,即原核生物,比如说蓝藻、细菌等,它们通过无氧呼吸获取能量,在大约25亿年前,蓝藻的光合作用使大气中氧气含量增加,改变了地球环境。在大约18亿年前,原核细胞通过内共生等方式进化出真核细胞,其具有细胞核和复杂细胞器,真核生物有更高效的代谢和遗传系统,出现了有性生殖,增加了遗传多样性,推动了生命进化。
约6亿年前,多细胞生物出现,细胞开始分化,形成不同组织和器官,生物结构和功能更复杂。约4亿年前,植物率先登陆,进化出维管束等结构以适应陆地环境,随后动物也开始登陆,如昆虫和两栖动物,接着爬行动物出现,它们更适应陆地干燥环境,恐龙是中生代陆地霸主。约6500万年前,恐龙灭绝后,哺乳动物快速发展,占据了多种生态位。灵长类动物出现并进化,约200万年前,人类的祖先直立人出现,他们学会使用工具和火,随后智人出现并逐渐发展出语言、文化等,成为现代人类。从人类走出地球以后,人类就开始探索地球之外的生命,不过在太阳系中,目前科学家还没有发现存在生命的星球。
但是随着天文学技术的进步,人类发现了越来越多行星,其中一些可能存在生命的星球吸引了科学家的极大关注,超级地球格利泽581g就是其中之一,它被认为是有可能孕育生命的星球,那么这颗星球上面到底有没有生命?格利泽581g是一颗位于太阳系之外的系外行星,它一经发现,就立即引起了当时科学界以及生物学界的广泛关注,格利泽581g于2010年9月29日被发现后公布于世,直到现在,也有很多科学家对格利泽581g非常感兴趣,这颗星球之所以有如此大的关注度,就是因为它的很多方面都和地球类似。曾经在一次访谈中,行星的发现者史蒂芬.沃特被问到格利泽581g上面是不是存在生命。
他对此持乐观态度,并表示:我不是生物学家,也没有在电视上演过这个角色,但从生命的韧性和习性上来看,我认为格利泽581g上面存在生命的机会是百分之百的。格利泽581g的直径大约是地球的1.2到1.4倍,因而它的体积比地球大一些,其质量大约是地球的3.1到4.3倍,其次格利泽581g也具有一定的引力,只不过格利泽581g的引力相对地球来说,更加强大一些,有了强大的引力,才能够在行星的表面形成稳定的大气层,而格利泽581g的表面也确实有一层较厚的大气层,甚至比地球大气层更加牢固稳定,这对生命发展来说具有很重要的意义。大气层能够阻挡有害辐射:臭氧层能吸收大部分紫外线,防止其对生物遗传物质等造成损伤,降低皮肤癌等疾病发生率,使生物能在陆地和浅海生存发展。
而且它还能够缓冲天体撞击:流星等天体进入大气层时,与空气摩擦产生高温而燃烧、减速,减少了对地球表面生命和环境的巨大破坏。对生命来说,它能够供应呼吸气体:大气层中约21%是氧气,供生物有氧呼吸获取能量,维持生命活动,同时,二氧化碳可供植物进行光合作用。并且参与物质循环:水汽在大气中循环,形成降雨等,为生命提供淡水,还参与碳、氮等元素循环,使这些元素在生物与环境间流动,保证生命物质基础。如果没有大气层,那么地球上也不可能诞生生命,既然格利泽581g上面存在厚厚的大气层,那么这颗星球上面存在生命的可能性会加大,而且格利泽581g这颗行星的构造也属于类地行星的范围。
可以说格利泽581g从存在构造上,是和地球同文同种的,而且它和地球一样处于一个类似于太阳系的恒星系当中,我们将它称为是格利泽581行星系,而581g是在格利泽581行星系中发现的第六颗行星,这个恒星系距离地球有20光年左右,是最接近太阳系的红矮星恒星系之一,科学家已经探测到该恒星系中至少有6颗行星,其中包括e、b、c等内侧行星,以及g、d、f等外侧行星,格利泽581g位于这6颗行星之间,其轨道周期大约是32天,格利泽581g位于恒星系的适居带内,这意味着该行星的表面温度适中,可能存在液态水,而液态水是生命存在的必要条件之一。此外,该行星的密度和质量建议它有可能拥有大气层,从而维持稳定的气候。
水的存在是生命存在的重要指标,也是搜索外星生命的关键目标之一。虽然我们无法直接检测格利泽581g的水资源,但一些模拟研究认为该行星可能具有液态水。美国宇航局曾指出,格利泽581g的大气层中可能充满水蒸气。再者格利泽581g还具备潮汐锁定,在这颗星球上,有一半是永远暗无天日的,无法受到恒星直射,但因为潮汐的存在,这一特点让这个星球上存在类似于地球的四季,也就增加了繁衍更多生命的条件,科学家们通过观测发现,格利泽581g的表面温度长期在零下12摄氏度到零下31摄氏度之间,这个温度参考我们地球来看,并不算宜居,但是这个温度也能够存在很多生物,比如说类似北极熊、企鹅等物种。
要想知道这颗星球上面是不是真的存在生命,最好的办法就是亲自登陆这颗星球,这样我们才能够准确的判断出这颗星球上面是不是有生命,现在人类对格利泽581g 的了解主要依靠天文观测和模拟实验,这些方法虽然有助于研究其生命存在的可能性,但也存在一定的局限性,无法直接观测到详细资料,如果我们能够亲自登陆这颗行星那就大不一样了,但是我们想要登陆这颗星球也不是一件容易的事情,这颗星球距离我们有20光年,对于宇宙来说,20光年是一个非常近的距离,但是对于人类来说,这是一个非常遥远的距离,光年就代表光速飞行20年的距离,光速是宇宙中最快的飞行速度,每秒能够达到30万公里左右。
以光速飞行还需要20年的时间,所以对于人类来说,现在的飞行速度根本不可能到达这颗星球上面,除非人类能够研究出超光速飞行技术,目前人类认为可行的超光速飞行有曲速引擎,曲速引擎是一种通过压缩时空中航行的技术,其原理就是在运动物体周围利用反物质驱动的曲速引擎制造一个人工的曲力场,在飞船前方的空间迅速弯曲缩小,后方的空间迅速弯曲扩大,就像是在后面吹着气球将飞船往前挤,而飞船则在这个制造出来的时空气球(时空泡)中以亚光速向前推进,飞船虽然没有超越光速,但是由于时空被压缩了,就成为一种跨越式移动。最终实现比实际飞行速度快很多倍的速度,从而到达目的地。
为什么飞船不能够直接超光速飞行呢?因为根据爱因斯坦提出的相对论,有质量的物体不能超过光速运动,否则会违反因果律。但是,相对论并没有限制空间本身可以以多快的速度移动。事实上,在宇宙大爆炸之后,宇宙就一直在以超过光速的速度膨胀了。所以,如果我们能够让空间在飞船前面收缩,在飞船后面膨胀,就像海浪推动冲浪板一样,那就可以让飞船相对于外部时空以超光速的速度移动,而不违反相对论。这就是曲速引擎的基本思想。曲速引擎的基本理论依据就是广义相对论,是爱因斯坦在1915年提出的一种描述时空和引力的理论。根据广义相对论,时空是一个动态的、可弯曲的结构,它会受到物质和能量的影响而发生变形,同时也会影响物质和能量的运动。
而引力就是时空弯曲的结果,比如,地球周围的时空就会因为地球的质量而收缩,从而产生引力,才能让我们固定在地球表面而不会漂到太空中去。那么人类离实现曲速引擎还有多久?目前来说,人类还处于起步阶段,想要真正实现需要克服很多困难,首先我们要让空间发生局部扭曲,需要巨大的能量,而且不仅仅需要正能量,还需要常规的质量、能量和负能量,正能量可以让空间收缩产生引力,那么相反,负能量可以让空间膨胀产生反引力,虽然爱因斯坦场方程不限制负能量存在,但是到今天为止,我们不管是在宇宙中还是在实验室中,都没有发现负能量的存在,未来如果人类的科技发展到一定程度,或许我们真的能够实现这样技术。
除此之外,科学家还提出了虫洞穿梭,虫洞又称爱因斯坦-罗森桥,被认为是宇宙中可能存在的连接两个不同时空区域的狭窄隧道或捷径。从理论上讲,虫洞可以连接宇宙中相距遥远的两个点,甚至是不同的宇宙。依据广义相对论,物质和能量会使时空弯曲。虫洞就是时空极度弯曲形成的特殊结构,它能让原本在常规时空里相距甚远的两点在更高维度下实现“近距离”连接。若能进入虫洞,就可在极短时间内跨越巨大的空间距离,或者在理论上实现时间旅行。不过这个理论现在也只处于猜测当中,在宇宙中是不是真的存在虫洞?现在科学家还在积极的研究当中,如果宇宙中真的存在虫洞,那么人类实现星际穿越就容易多了。
小编认为,在宇宙中一定存在很多生命星球,毕竟地球能够诞生生命,那么其它星球也一样能够诞生生命,只要一颗星球能够满足生命诞生的基本条件,那么它诞生生命的可能性就会非常大,目前在宇宙中科学家已经发现了很多类似地球的星球,而这些星球是不是存在生命?还需要科学家进一步的研究和探索,小编希望人类能够早日在宇宙中找到外星生命,对此,大家有什么想说的吗?