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寻找外星生命 20年内或有答案 如何寻找?

来源:光明日报 作者: 2014-07-10 10:46:01
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  如何寻找外星生命

  对第一个参数即银河系的恒星数目的估计已可精确到千亿量级。生物的从无到有需要漫长的时间,一般认为,只有类似于太阳这样可稳定燃烧数十亿年的主序恒星周围才可能产生生命。恒星演化的早期和晚期,环境远比科幻小说《三体》中描述的世界更加狂暴,生命即使产生也注定难以存续。

  自1995年以来,天文学家已探测到1800颗围绕类太阳恒星运转的系外行星。随着样本的增大,系外行星系统形成理论不断发展,对第二个参数即恒星拥有行星系统的概率的估计将越来越准确。

  那么,哪些行星存在生命的可能性更大呢?这就涉及宜居带的概念。所谓宜居带是指行星距离恒星远近合适的区域,在这一区域中,行星恰到好处地接受恒星的辐射,既不会太冷,也不会太热。宜居带的计算没有完全统一的标准,比如在太阳系中,对动植物而言,只有地球位于宜居带上;而极端条件下的生物研究表明,对微生物而言,其宜居带或许可以囊括整个太阳系。比较广泛接受的宜居带被定义在可以存在液态水的区间。由于液态水被认为是生命生存所不可缺少的元素,因此如果一颗行星恰好落在这一范围内,那么它就有更大的机会拥有生命。此外,固体表面、能束缚住一定厚度的大气层等要求,对行星的质量和动力学提出了更多的要求,简单来说:类似地球。

  接下来,就是在这些位于宜居带的类地行星上寻找生命存在的标记物,比如氧气——氧气是很多反应发生的必要条件和催化剂,特别是对于生命过程而言;比如叶绿素,假如行星表面存在大量绿色植物,则可见光将被大量吸收,其光谱就表现出在近红外波段的突然上升,称为“红边(red edge)”现象。可以为生命体防护紫外线的臭氧、有机分子甲烷等等的存在亦可作为旁证。

  当然,以上这些都是基于我们现有的知识来推断的,也有可能最后证明是错误的。但无奈的是,我们只能沿着这条路往下走。

  银河系内恒星之间的距离以光年计,最近的也在数光年之外。以我们现在的技术手段,还无法到其他恒星系统去“实地考察”。因此,寻找外星生命最有力的工具就是天文望远镜。

关键词:外星生命,外星人

责任编辑:李雪曼