地外生命存在嗎?在何處?為何遍尋不到?

地外生命究竟在何處?

關於外星生命探尋的六種猜想

為什麼我們一直沒有找到外星人?

在浩渺宇宙中,人類會是孤獨的嗎?與我們同等的智慧生物,如何才能尋到?

著名的英國天體物理學家斯蒂芬·霍金,因肌萎縮性側索硬化症去世。他確信:地球之外存在生命,而我們將在本世紀末證實它。外星人獵手們又重新開始行動:美國航空航天局宣佈發現了距離地球40光年的另一個太陽系。我們會在那裡發現生命嗎?根據他們的說法,在特拉比斯特-1號恆星周圍發現的七顆行星中,有三顆可能實際具備生命誕生的條件。地外生命的假設在廣泛成為科幻電影的素材之後,如今被許多科學家非常認真地對待。

因為僅在我們的銀河系中,就存在數千億顆宜居行星:這個數字如此驚人,以至於從統計學上看,生命只在我們的星球上出現是不可能的。天體物理學家斯蒂芬·霍金還說過,他「比以往任何時候都更相信,我們在宇宙中並不孤單」。搜尋地外文明研究所(搜尋地外文明計劃)的研究員塞斯·肖斯塔克斷言,本世紀末我們必將在太空中發現生命。這是真的嗎?過去30年來,數以億計的美元投入這個美國研究機構,它永不停歇地掃描天空,尋找來自另一個星球的信號。然而,那些小綠人仍然無處可尋。如果它們確實存在,為什麼還沒有被發現?以下有六個假設來回答這個問題。

我們沒找對地方

我們沒找對地方

出於本能,科學家們最初的研究重點是位於與我們太陽相似的恆星周圍的行星。然而,這類恆星只佔銀河系中20億顆恆星的10%……研究人員現在正轉向另一類恆星:紅矮星,質量較低、熱量也低於太陽的恆星。這些恆星不僅在宇宙中佔到了70%,而且其中大多數被認為在宜居區——即能保持液態水存在的距離,有一到兩顆行星。這就是為什麼搜尋地外文明研究所在2016年3月啟動了一項雄心勃勃的計劃,意在兩年時間內觀測20000顆紅矮星,希望能從中夠探測到外星生命信號。

他們與我們大不相同

他們與我們大不相同

根據我們對地球的了解,生命的出現需要兩種必要成分:水和有機物(含碳分子)。水是一種媒介,分子易溶於其中並能相互接觸,從而促進化學反應。碳能夠與其他幾種原子(如氫、氮、氧等)結合,從而生成具有不同結構的分子——如糖或氨基酸這些組成生命的基本物質。「星際空間中發現的大多數分子都是有機的。「馬克斯·穆塞隆生物大分子研究所的生物化學家羅伯特·帕斯卡爾觀察到。柏林工業大學的天體生物學家德克·舒爾茨-馬庫赫表示:「儘管如此,其他化學成分的生命也可能存在。」

土星的衛星泰坦星(土衛六)上存在甲烷海洋,在那裡矽可以扮演碳的角色。但是,如果存在其他化學生命,在我們不知道它們在生物學上如何運作的情況下,怎樣才能檢測到它們呢?為了繞過這個障礙,一個瑞士研究團隊開發了一個系統,能夠在奈米層級上檢測微生物的運動。科學家們說:「運動是生命的普遍特徵。」這樣一款探測器能夠被帶上太空執行任務。

我們沒有認出他們

我們沒有認出他們

如果地外生命存在的證據已經在我們眼前呢?1996年,美國航空航天局的研究人員就曾宣佈在火星的一塊隕石中發現了細菌化石。從那以後,其他團隊也宣佈了類似的發現。但是這些結果在科學界都有爭議。雷恩大學的地質科學家迪迪埃·內羅多強調:「一旦化石化,細菌看起來就像岩石中的簡單氣泡。」為了確定它們是微生物,我們需要在這些結構中找到細菌本身的有機殘留物。

然而,即使我們證實了這一點,仍有必要證明這些微生物確實是火星原住民。地外生命存在的證據也可能藏匿於,那些記錄遙遠恆星光線的望遠鏡所收集的資料中。旨在研究這些資料的計算機程序可能會錯過智慧生物穿越宇宙發送的信號。「如果找到更有效的資料處理方法,回顧一下過去的觀察結果可能會很有趣。「馬賽天體物理學實驗室的天文學家勞倫·喬爾達這麼說。也許那裡有另一個星球發出的資訊。

他們距離我們太遠

他們距離我們太遠

儘管我們現在已經能夠發送航天器穿越太陽系,但我們仍無法到達最近的恆星——半人馬座阿爾法星(距離地球4光年),更不用說迄今發現的3600顆系外行星。為了從遠處研究它們,天文學家使用了(行星)凌星法:「當一顆行星從地球和它的恆星之間經過時,來自恆星的光線會穿過行星的大氣層,「馬賽天體物理學實驗室的天體物理學家伊莎貝爾·布瓦斯解釋道。

「大氣中的分子各自吸收特定的波長。因此,通過分析到達地球的光線,我們可以推斷出大氣層的組成。」為了檢測地外生命的存在,科學家們希望發現氧氣、甲烷(一種來自生物活動的氣體)、甚至是由外星人可能造成的汙染所產生的分子,如氣溶膠中使用的氟利昂!但望遠鏡只能看到幾百光年的範圍,這個範圍還不足以讓我們一覽整個星系——太陽系至少有10萬光年寬。

他們還沒有出現

他們還沒有出現

140億歲的宇宙仍然是年輕的。天體物理學家們估計,恆星可能在未來10萬億年間繼續不斷形成。而在將來,宇宙中的行星數可能比現在多10倍。這之中,共有92%的類地行星——大小相似、可能存在液態水的岩石世界——還沒有出現。這些都是以後地外生命出現的可能性。

他們已經消失

如果宇宙中的其他地方曾經存在過生命,它可能不會存活很久。因為它出現的必要條件很可能出現,然後又消失。比如以火星為例。巴黎大氣、環境和空間觀測實驗室的米歇爾·卡巴內解釋道:「最初,這顆紅色星球一定與我們的星球相似:我們在它表面發現了相同類型的礦物,它也經歷了一段火山爆發期。因此,火星可能像地球一樣,用有足夠緻密的二氧化碳大氣,使氣候有利於液態水的存在。」我們還可以看到水流侵蝕出的蜿蜒曲折,這一點被好奇號發現的水合礦物所證實。所以,火星曾擁有適合生命誕生的環境。

但這並沒能持續下去:伴隨著自我冷卻,火星的核心在35億年前凍結了。這類金屬核心的運動是強大磁場的來源,是保護地球不受太陽風影響的真正盾牌。在沒有這種保護場的情況下,太陽粒子不再被偏轉,並通過撞擊火星大氣層的分子驅趕它們。大氣壓下降,導致液態水蒸發。米歇爾·卡巴內說:「湖泊和河流在至少20億年前就從火星上消失了。「今天,火星大氣壓比地球低150多倍,而且由於缺乏溫室效應,溫度長期處於0℃以下。如果火星上曾經有生命,現在可能已經消失了。

BY: Par Antoine Cappelle

FY: 蕭

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選文:天文志願文章組-

翻譯:天文志願文章組-蕭

審核:天文志願文章組-

終審:天文志願文章組-零度星系

排版:天文志願文章組-零度星系

美觀:天文志願文章組-

參考資料

1.維基百科全書

2.天文學名詞

3.原文來自:https://www.caminteresse.fr/sciences/pourquoi-na-t-on-toujours-pas-trouve-dextraterrestres-90713/