华侨网 科技教育 外星生命需要行星才能生存吗?

外星生命需要行星才能生存吗?

参考消息网11月4日报道 美国趣味科学网站11月1日刊登题为《外星生命是否需要行星才能生存?》的文章,内容编译如下:

如果我们把“地外生命”这个概念中的“陆地生命”的含义去掉会怎么样?科学家们最近探索了一种有趣的可能性,即外星生命可能不需要行星来支持自己。

乍一看,行星似乎是寻找生命的理想地点。毕竟,唯一已知存在生命的地方是地球表面。地球很好。我们的星球有一个很深的引力井,使一切都保持在适当的位置,厚厚的大气层使地表温度保持在可维持液态水的适当范围内。我们有丰富的元素,如碳和氧,可形成生物有机体的基本组成部分。我们有充足的阳光照射着我们,提供了基本上无限的免费能源。

正是基于这个基本的配置,我们组织了对宇宙中其他地方生命的搜索。当然,可能会有奇特的环境或疯狂的化学反应,但我们仍然假设行星上存在生命,因为正如我们所知,行星是如此自然地适合生命存在。

在近期即将发表在《天体生物学》杂志上的一篇预论文中,研究人员质疑了这一基本假设,他们提出了一个问题:是否有可能在没有行星的情况下构建一个允许生命茁壮成长的环境。

这个想法并不像听起来的那么疯狂。实际上,我们已经有了生物在没有行星的情况下在太空生活的例子:国际空间站的宇航员。这些宇航员需要大量的地球资源来不断地运送给他们,但人类是非常复杂的生物。

也许更简单的生物可以自己处理这个问题。至少有一种已知的生物——微小的水生缓步动物——能够在太空的真空中生存。

太空中的任何生物群落都需要解决几个挑战。首先,它需要保持内部压力以应对太空的真空。因此,太空中的群落需要形成一层膜或外壳。谢天谢地,这不是什么大不了的事:这同水面与约10米水深之间的压力差相同。许多有机体,无论是微观的还是宏观的,都能轻而易举地应对这些差异。

下一个挑战是为液态水保持足够温暖的温度。地球是通过大气的温室效应来实现这一目标的,这对于较小的生物太空群体来说是不可能的。作者指出,现有的生物体,如撒哈拉银蚁,可以通过改变它们吸收和反射的光的波长来调节它们的体温——实质上,就是在没有大气层的情况下产生温室效应。因此,一个自由漂浮的生物群体的外部膜必须实现同样的选择能力。

接下来,它们必须克服轻质元素的损失。行星通过重力来维持其元素,但一个有机群体将很难做到这一点。即使再乐观,在数万年的时间里,一个群体也会失去轻质元素,所以它必须想办法来补充自己。

最后,生物群体必须位于其恒星的宜居带内,以获得尽可能多的阳光。至于其他资源(如碳或氧),该群体必须从稳定的供应开始,如小行星,然后过渡到各组成部分之间的闭环循环系统,以长期维持自身。

把所有这些因素放在一起,研究人员描绘了生物或生物群体在太空中自由漂浮的画像。这种结构的宽度可达100米,它将被一层薄、硬、透明的外壳所包裹。这种外壳可以将内部的水稳定在合适的压力和温度下,并使其保持温室效应。

尽管这样的生物在宇宙中可能存在也可能不存在,但这项研究对未来人类在太空中的探索具有重要意义。虽然我们目前用金属建造栖息地,并为空间站提供从地球运输来的空气、食物和水,但未来的栖息地可能会使用生物工程材料来创造自我维持的生态系统。(编译/龙君)

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