结合地球的生命起源,探讨地外生命可能存在的形式

女儿墙是什么2022-08-22  12

“首次在地球外确认生命之源”?你可能白兴奋了

“外星人带我进行星际旅行!”

"母星什么时候会派飞船来接我回家?"

周三,在微博热搜“首次确认地球外生命之源存在”话题的引导下,网友们放飞自我,想象有外星生物参与的生命。然而,好事总是有波折的,这次也不例外。事实证明,大家大概都是白激动了——所谓“首次确认地球外存在生命之源”的说法,本质上是对小行星探测器隼鸟2号最新研究进展的误解。


既不是“第一次”,也不是“生命之源”

一切都来自一家日本媒体的报道:

6月6日,日本文部科学省表示,科学家在小行星探测器Hayabusa-2采集的样本中检测出20多种氨基酸。

它是氨基酸蛋白质的组成部分,形成生命不可缺少的有机分子。共同社报道了横滨国立大学天体生物学名誉教授小林建生的解读,并写道:在一颗外星星球上发现多种氨基酸是前所未有的,这甚至可能暗示地球以外存在生命。

2010年,隼鸟2号申请资助时,日本宇宙航空研究开发机构空 (JAXA)给它定了一个相当高的目标:“帮助科学家解开太阳系起源和生命起源之谜”。为此,它选择了一颗距离地球3亿多公里的行星龙宫作为样本采集对象,并在距离小行星500米时释放撞击器,以制造一个1米深的陨石坑,确保采集到的外太空地下物质样本受太阳辐射或宇宙射线风化影响最小。

2019年11月,隼鸟2号在完成测量和采样工作后,带着超过5.4克的小行星物质离开了龙宫。过了一年多才到达地球。项目主管说:“装有样品的space 空舱状况极佳”。2021年,JAXA和日本的研究机构对这一样本展开了全面的调查和研究,并于日前公布了部分研究成果,开始引起广泛讨论。

其实有两大突破。第一,检测到的氨基酸数量达到了“前所未有”的20多种(地球生物中构成蛋白质的氨基酸只有22种)。第二,检测到的氨基酸样本来自行星表面下,这也是人类首次获得的小行星地下物质。“证明了小行星地下存在氨基酸,增加了这些化合物从Tai 空”到达地球的可能性。

然而,消息传回国内,“前所未有”的“品种”却莫名其妙地消失了,外星人发现氨基酸的时间被强行往后移了十几年。

事实上,早在2004年,当美国宇航局的星尘号探测器飞过怀尔德2号彗星时,科学家们就发现了氨基酸。为了排除这些样本在分析过程中被地面污染的可能性,研究人员花费了数年时间,最终确定样本中只有约十亿分之一克的甘氨酸(一种结构最简单的氨基酸)来自Tai 空。2009年,《新科学家》杂志网站发表了这一研究成果。

此后,在彗星气体和金星大气等地外环境中也检测到了氨基酸的存在。2020年,人们甚至在陨石中发现了蛋白质。所谓的“生命之源”氨基酸,一种由这种氨基酸组成的更复杂的有机物,简直游走于宇宙各处。

另一方面,关于“隼鸟-2”的研究在中国互联网平台上掀起波澜,部分原因是一些解读提示:氨基酸是“生命之源”,只要在Waitai 空,基本等同于外星生命的存在——但迄今为止,“氨基酸”和“生命之源”还不能划等号。

氨基酸是“生命之源”,主要来自“化学进化”的一些论点。“化学进化论”是试图解释生命起源的主流假说之一。它认为在地球表面的自然环境中,无生命物质可以通过化学作用产生多种有机物质和生物分子,从而产生生命体。它的总路线是:无机小分子→有机小分子→有机大分子→多分子体系→原始生命。其中,氨基酸作为蛋白质的基本成分,被视为生命诞生的关键。

1953年,芝加哥大学的斯坦利·米勒和哈罗德·尤里做了一个关于生命起源的经典实验。他们在实验中发现,在闪电的作用下,无机分子可以在原始的地球还原性大气中室温下合成有机小分子,尤其是氨基酸,从而为“化学进化论”提供了有力的证据。此后,科学家们实验并合成了许多其他生物有机分子,甚至人工合成的胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸,这些都是对生命最重要的。

人们受到鼓舞,甚至认为生命起源之谜已经解开。但是,仔细想想,这一切其实都是基于一种自然的想象,那就是只要有氨基酸这个蛋白质的基本单位,从氨基酸到蛋白质,从蛋白质到细胞,从细胞到器官,再到一个完整的生命体的过程,就是自然的事情。然而,事情的真相是,大部分的转化过程对我们来说仍然处于黑箱状态。

况且,“化学进化论”并不是生命起源的唯一假说,“宇宙胚胎说”也是生命起源的主流假说之一。“宇宙胚胎理论”认为,各种形态的微生物存在于整个宇宙中,并通过流星、小行星和彗星进行传播和繁殖。地球的“生命之源”可能来自40亿年前坠入海洋的一颗或几颗彗星。

近几十年来,现代天体物理学的发现为宇宙胚胎理论提供了许多依据。截至目前,已在陨石、彗星和星际尘埃中检测到近百种“外星”有机分子,包括氨基酸、萜类、乙醇、嘌呤、嘧啶等。他们很可能带着陨石和彗星来到地球,播种生命之源。

此外,对于“铁-硫世界假说”(认为生命产生于热液喷口的黑色烟囱壁,先发生“铁-硫世界”的化学变化,后有生命的变化)的假说,以及“矿物晶体起源”的假说(生命不是来源于有机分子,而是来源于简单的矿物晶体)。有些人甚至支持“硅基”假说,认为外星生物可能生活在完全不同的地方。


寻找地外文明

当然,“首次确认地球外生命源的存在”成功“骗”走了一大批号称“眼尖”的网友。主要原因是人们一直对地球以外的生命存在极其感兴趣。

上个月,美国国会举行了50多年来首次关于不明飞行物的公开听证会,占据了许多新闻头条。最终,即使根据海军部情报局副局长斯科特·布雷(Scott Bray)的说法,美国国防部也没有发现“任何可能表明这些现象不是地球起源的东西”,这仍然引发了新一轮关于不明飞行物的争论。

而且普通人对外星人感兴趣,科学家对外星人的兴趣比普通人更大,甚至普遍相信外星人的存在。“在浩瀚的宇宙中,我们并不孤独”,爱因斯坦的名言,也可以看作是科学界对地外文明的普遍态度。

这种态度背后有一个理论支撑:在目前的天文体系中,仅银河系就有1000亿到2000亿个类似太阳系的恒星系统,整个宇宙中类似银河系的星系大约有2000亿个。在2000亿乘以2000亿这样的天文数字面前,在近乎无边无际的宇宙中,一定存在或者曾经存在过地外智慧生物,其种类和数量应该远远超出我们的想象。

上世纪60年代,美国天文学家弗兰克·德雷克甚至提出了一个公式来推测“银河系内外可能与我们接触的智慧文明的数量”,即“德雷克方程”,即“N=Ng×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×FL”(德雷克方程有两个公式,这里仅举一例)。即“银河系中可能与我们交流的文明数量=银河系中的恒星数量×恒星与行星的比例×每个行星系统中类地行星的数量×存在和进化可居住行星的比例×进化智慧生物的概率×智慧生命能够交流的概率×科技文明持续时间在行星生命周期中的比例”。

德雷克方程本身并不追求精确。其意义在于总结了影响外星人无线电通信探测的诸多可能因素,为科学分析提供了理论参考和依据。然而,由于变量大多是估计的,导致最终结果的高度不确定性,德雷克方程仍然吸引了许多问题。

20世纪70年代末,天文学家杰里·艾曼在查看记录数据时发现,俄亥俄州立大学的射电望远镜在1977年8月15日收到了一个来自人马座的非常奇怪的信号。这个信号的强度比普通信号强30倍,整个过程持续了72秒,最终在信号纸带上留下了一串字符“6EQUJ5”。在稀疏杂乱的罗马数字中,这种有序紧凑的字符显得十分突兀。

Iman试图用流行的现象来解释这种现象,但是找遍了飞机,流星,陆地信号反射,Tai 空气体,蝙蝠电话信号作为区间的来源,都失败了。唯一不能排除的信号源是外太空智慧。几年来,伊曼和其他天文学家一直在寻找这个信号,但他们再也没有找到它。《6EQUJ5》就像是威泰空里智慧生物制造的一场美丽的意外。

回顾这些年人类搜寻外星生命的努力,最著名的无疑是40多年前美国发射的旅行者1号和旅行者2号。根据速度计算,这两个人造飞行器已经飞出太阳系边缘,正在向宇宙深处飞去。人们期待着有一天,其他文明会收到黄金唱片发布的地球文明的善意和邀请:“你好吗?”我们都非常想念你。有空就来这里玩吧。"

然而,到目前为止,旅行者没有发回任何关于外星文明的信息,据推测,大约三年后,飞船的通信系统将因缺乏能量而停止工作。

然而,所有的挫折和失败并没有从根本上损害科学家寻找地外文明的信心。正如美国天文学家、SETI委员会主席塞思·肖斯塔克(Seth shostak)8年前宣称的那样,“未来20年,我们有信心找到地外智慧文明存在的证据”,当然前提是预算充足。

参考数据

冯伟民对生命起源的揭示

科学的声音“寻找自然”

https://English . kyodonews . net/news/2022/06/9 a7 db ced 6 c3a-氨基酸-在小行星中发现-样品-由hayabusa2-probe收集-html

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