寻找外星人,人类都做了哪些努力

zhoujingli

欢迎来到小杨谈科技，地球就像人为设计的一样，温度适宜，远离辐射中心，还有木星为我们挡子弹，地球真的非常的特殊。

地球是目前唯一颗有生命的行星。宇宙那么大，我们人类将永远不会停下探索的脚步。地外生命一直是对我们最大的诱惑，没找到前充满渴望，找到后又满是担忧。下面听我慢慢道来。

前期，科学家寻找地外生命的第一个地方就是太阳系。那么，太阳系中除地球外，还有哪些地方有可能存在生命呢？从太阳出发，第一颗行星是水星。水星是由岩石和铁组成的一颗小星球，是一个环境极端恶劣的所在。2011年3月，NASA的“信使号”探测器成为第一艘环绕水星的飞行器，它发回了对水星的首批观测图像。水星与太阳的距离是地球与太阳距离的约1/3，水星面朝太阳时的表面温度高达427℃，背对太阳时的温度低至-179℃。水星是终极沙漠世界，任何类型的生命看来都无法在水星上存在。

要想寻找地外生命，还得从地球上下手。地球上为什么会有生命？答案在于三个基本方面，或称三要素。首先，所有生命都由有机分子构成，生命的基本元素是碳，也包括氮、氢、氧等。虽然有机分子本身并不是生命，但它们是所有生物的基础建材。第二，生命需要液体，例如水。在水中，基本有机分子能够混合、交互作用，变得更复杂。第三，有能量源（比如太阳）为驱动一切生命的化学反应提供动力，不管是最小的微生物还是最复杂的人。

数十亿年前，这三要素都满足后，生命就开始在地球上扎根。今天，哪怕在地球最严酷的环境中，例如最炎热、最干燥的地方之一——美国加州南部的莫哈韦沙漠里，照样有生命存在。令人惊奇的是，尽管这里的全年降雨量只有30厘米，生命三要素在这里却一样不差。沙漠岩石提供足够的阴凉，从而阻止水分彻底蒸发。一些岩石下面有绿色层——细菌，这是因为岩石下面比裸露的沙地湿润一些，白色的岩石又是半透明的，于是岩石下面的细菌就能进行光合作用。事实上，岩石下面的环境就像是微型温室。

那么，地球是不是唯一满足生命三要素的地方呢？寻找答案的一种方法，是调查像地球这样的行星最初是如何具备这些要素的，而这要从太阳系在46亿年前的诞生说起。当时，随着一团巨大的气体和尘埃云自身坍塌，压力增加，云团中心温度升至几百万摄氏度，直到来自早期太阳的能量炸掉云团的一部分。这就点燃了年轻的太阳系，为行星的形成拉开了帷幕。但一个长久未解的奥秘是：这个自旋的尘埃气云，究竟是怎样变成我们今天所见的大质量行星的呢？

微小的尘埃颗粒怎样变成为高尔夫球大小？高尔夫球大小怎样变成为10米直径大小？10米直径大小怎样逐渐变大，成为行星胚胎？科学家对这中间的许许多多步骤都还不甚了了，但许多科学家相信答案就隐藏在小行星里面。小行星是太阳系中最古老的岩石，是从太阳系早期存留至今的残骸。

著名天文物理学家斯蒂芬·史蒂芬霍金表示：“我认为，在宇宙中存在着大量与地球相似的行星，但它们上面是否有生命存在--这完全是另外一个问题。我们暂时还从未发现过任何地外文明。”

也许我们从一开始寻找的方向就错了，天体物理学家雷内·海勒认为我们需要从新的思路去寻找系外生命，地球的环境可能在宇宙中不适合其他生命的存在。外星生物也许不是我们地球上物种机体的构造成分碳，而是其他元素。但是有几点是非常重要的，也是寻找地外生命的依据，那就是宇宙生命的诞生地点也有许多与地球类似的地方，比如拥有稳定的全球大气温度、磁场，可以保护行星免受宇宙射线的袭击。

土卫六发现存在生命的证据

近日一组科学家宣布，他们在观测土星的卫星土卫六时，发现在土卫六的大气中含有大量对“生命形成至关重要”的物质——丙烯氰。

对于地球生物来说，磷脂双分子层是细胞膜的重要组成部分。“丙烯氰也能起到类似的作用，可以将脆弱的内环境与恶劣的外环境隔离开，并且汲取需要的物质和排放代谢产物，”NASA生物学家迈克尔·穆马说道，“它的大量存在就意味着土卫六上存在生命的概率更大了。”

根据观测科学家们预计，丙烯氰大量聚集在距离地面200公里的高空，那个高度属于土卫六的平流层。研究人员认为，当丙烯氰在大气流动的作用下下沉时变会凝结并形成“降雨”，甚至能在地表形成湖泊。事实上，科学家们认为土卫六上的第二大湖湖泊丽姬亚海就是由高纯度丙烯氰组成。

根据计算，土卫六每立方毫米的液体中所含的丙烯氰能够生成超过1000万个氮质体，而在地球海洋中，每立方毫米的海水中的物质能够形成约100万个微生物。

来自美国航空航天局的专家莫林·帕尔默表示：“证据确凿无疑，能证明土卫六的大气中含有巨量丙烯氰。并且我们正在分析丙烯氰是否会聚集到地表附近。”那也就表面地表上也存在生命。

令人兴奋的还有NASA于今年2月22日宣布的一个最新发现：

找到了除了地球之外，适宜人类生存的行星。这个行星系统称为TRAPPIST-1，位于水瓶座内。

NASA官网截图

NASA表示最新的调查结果来自卡西尼航天器和哈勃太空望远镜，并称这些新的发现将有助于对未来海洋世界的探索，包括2020年的木卫二欧罗巴星登陆计划以及发现地球之外的生命迹象。

美国圣路易斯华盛顿大学的行星科学家比尔·麦金农告诉媒体：“这是非常令人兴奋的。”

天文学家称，在距离地球40光年的单颗恒星周围发现7颗地球大小的类地行星，其中3颗确定位于宜居带内，或许它们都有水存在，因此有生命存在的可能性变得极高。

研究人员称，做梦都没想到会发现它们，发现这个行星系简直就像天文界中了头奖！得知这一消息后，网友们更是大声疾呼“地球终于脱单了”。

不管是研究人员还是普通网友，自古以来，人类对于寻找地球之外的生命都充满了十足的好奇心。

好奇心加上日趋先进的技术，将带来强大的行动力，NASA 首席科学家艾伦·斯托芬就曾称：我相信未来10年内我们将找到地球以外生命存在的强有力迹象，我相信我们将在未来20到30年内找到明确的证据。我们知道到哪里去寻找，而且我们知道怎么去寻找。

在大多数情况下，我们拥有所需的技术，而且我们正在部署这些技术。

也有人表示了悲观，认为寻找地球外面的生命是徒劳无功的。

《稀有的地球》一书的作者 Peter Ward 和 Don Brown lee 就曾指出，生命在银河系中也许是很常见的，但是高级生命真的是非常罕见。

但是，人类寻找地球之外生命的步伐从来没有停止过。

1950年，诺贝尔物理学奖得主恩利克·费米提出了著名的“费米悖论”，他问到：外星人都在哪儿呢？

如果，在银河系中存在88亿颗类似于地球的行星，也围绕着类似太阳的天体运转，温度不太冷又不太热，同时也存在成千上百亿的银河系，那么肯定有生命在那里。

问题是，如果那是真的，为什么我们找不着他们？因为我们的科技水平还不高。

1961年，天文学家弗兰克·德克雷提出了一个“可能与我们接触的银河系内外星球高智文明的数量”的公式（The Drake equation）。

德克雷预计，能接受电波交流的行星数量在1万个左右。随后他还启动了奥兹玛计划（Project Ozma），在美国国家无线电天文台使用位于西弗吉尼亚的绿堤电波望远镜望向太空。

虽然这次尝试生命发现也没有，但这是上世纪60年代人类第一次系统性地尝试通过电波来找寻外星人的努力。

在许多人看来，他的努力使得天体生物学这门学科逐渐走入世人的视野。

此后，一些坚信地外生命存在的科学家们组成了专门的学术机构，引领地外生命的探寻。

他们认为，与其在银河系中寻找域外生命的声音，不如向他们发送我们的信息？如果可行，我们该说什么？我们会不会惹他们生气？

许多成员表示要谨慎，必须在发送信息前达成共识，“宇宙在招呼，除了向我们的邻居发出颤抖的声波外，我们还能做得更多且更好。”

2009年，NASA发射了开普勒太空飞船以找寻围绕类似太阳运转的“下一个地球”。

2013年，天文学家利用开普勒获得的数据，做出预期，即在银河系中，约400亿颗类似于地球适合居住的行星。

2014年，NASA也宣布，发现了超过700颗新的、已确认的系外行星，也就是在太阳系外，也有行星围绕恒星运转。

2015年至今，开普勒又发现了超过1000颗系外行星以及超过3100颗的潜在系外行星。

尽管天文学家发现了这么多颗系外行星，但是人类对这些行星仍然知之甚少，于是科学家想到了直接对系外行星进行观测。

但这需要顶级的天文望远镜，如今哈勃、斯皮策等太空望远镜还达不到这个级别，因此必须等待下一代望远镜和专业仪器，如詹姆斯·韦伯望远镜和30米级陆基望远镜，从被观测天体那里收集到更多的光，对系外行星进行直接成像，从而可以获得更加详细的表现情况，直到发现外星人。

2015年，据《环球科学》报道，NASA提出了使用气候学研究系外行星和识别类地行星。

自此，寻找太阳系外生命的研究队伍迎来了新队友：NASA的气候学家。

“我们不能只用行星科学的思维方式来考虑这些问题了，”领导着NASA戈达德太空飞行中心研究的气候模型专家戴尔·杰尼奥如此说道，“好像突然之间，寻找系外行星就不仅仅是天文学家的事情了，变成了行星科学家的事情，现在又变成了气候学家的事情。”

该气候学家团队的最终目标，则是找出决定一个行星是否能够支持生命的关键要素，将这些关键要素放入系外行星模型中进行组合与匹配，研究人员从而就能创造出可能宜居行星大气的光谱数据库，便于天文学家进行观察和筛选。

与此同时，美国媒体报道称，美国天文学家还成功研制出一种利用红外线信号寻找外星人的新型武器，希望在不远的将来能带来地外文明存在的消息。

这一新型探测器的最大亮点在于可成功捕捉红外线信号。在宇宙空间中，相较于可见光，红外线可以穿透更长的距离，因而这种新的探测器可以探测到数千光年以外的星体。

据诺贝尔奖获得者、加州大学伯克利分校的科学家查尔斯·托恩斯介绍，曾在1961年就首次提出利用红外线来探测外星人的设想。

相比较早前的光学探测器，这种新型探测器可捕捉到更多种不同的光学信号。

科学家们已推测出某些地外文明可能发射的信号类型，可对接收到的信号进行细致分析。

好奇心十足的美国科学家依然没有停下步伐，又提出了一种可寻找外星人的方法：

他们通过对地球上137种不同生物的反射光进行了研究，发现可以利用生物反射光来寻找地外生命。

科学家认为，使用该方法还可以发现地外天体是否存在生物多样性，如果反射光信号复杂且数量庞大，那么可以推测这颗系外行星上拥有多个种类的生命。

然而，方法很多，进展却很缓慢。直到昨天据美媒报道，NASA的这次发现可能和2012年在月球上发现微弱的水迹有关。

当时哈勃望远镜使用光谱仪发现了通常情况下看不到的水蒸气，在图片上呈现出白色。

美国西南研究院洛伦茨·罗斯表示，目前对这些水蒸气最简单的解释是从欧罗巴星表面爆发出来的羽状物而来。

如果通过这些羽状物可以确定欧罗巴星存在地下海洋水，那么就意味着可以直接研究欧罗巴星居住环境的化学成分，而不需要穿越无数的冰层。

这或许意味着，经过了长期不懈的坚持与努力，人类在探索地外生命上终于有了重要的进展。
天文学家在 4.24 光年以外发现了与地球大小类似的行星。
行星处于宜居地带，围绕着红矮星运行，由于技术水平限制，目前无法对行星大气中的具体成分进行研究。

Trappist-1 约是太阳的 8% 大小

Trappist-1 会周期性地出现闪烁，这表明可能有一颗行星运转到了它前面，挡住了部分光芒。天文学家根据阴影的形状估算行星的大小。
在去年的研究报告中，由于 Trappist-1 闪烁的次数很多，天文学家推测它周围至少有三颗行星。世界各地的天文望远镜都开始观测 Trappist-1，就像NASA的斯皮策太空望远镜（Spitzer Space Telescope）一样。
斯皮策望远镜对 Trappist-1 进行了大约 20 天近乎全天候的观测，捕捉到了 34 次凌星现象。再加上地面观测结果，最终科学家估算出的行星数量不是三颗，而是七颗。这些行星体积太小，与恒星的距离又很近，很难直接拍到。
七颗行星全都离矮星非常近，公转速度比太阳系的行星快很多。最近的行星公转一周只要 1.5 天，最远的一颗也只需要 20 天就可以公转一周。这个行星系看起来更像是木星的卫星系统，而不是太阳系这样的大型行星系。

吉隆博士表示：“它们形成了一个非常紧凑的星系，行星之间彼此靠近，跟恒星的距离也很近。”
另外吉隆博士还说，里面六颗行星的轨道周期表明，它们是在远离恒星的地方形成的，然后全都被慢慢向内拉近。
由此这些行星与冷星的距离如此接近，它们的表面温度很可能正好适合液态水存在，而这正是最基本的生命构成成分。
第四、第五和第六颗行星的轨道正好位于该星系的“宜居带”上，这几条轨道上的行星上有可能生成海洋。到目前为止一切还只是推测，但通过测量行星遮挡的光波波长，科学家将能够计算出这七颗行星的大气层中存在哪种气体。

目前，他们已经确认最里面的两颗行星都不是包围在氢气中的。这意味着它们也是像地球一样的岩石体，排除了其它恒星周围很常见的、像迷你海王星一样的气体行星的可能性。
由于这些行星实在太靠近 Trappist-1，它们很可能已经被恒星“引力束缚”住，会一直以某一面朝向恒星，就跟地球的卫星月球总是以同一面面向地球一样。这就意味着其中一面会更热，但大气层可以调节热度，而且科学家表示，这对于生命的形成并不是不可逾越的障碍。
众所周知，在地球上，有机物在紫外光照射下 能产生一系列的化学反应，其中包括产生生命的基石。研究人员已经确定了一系列的行星，在这些行星上，来自它们主恒星的紫外光足以让这些化学反应发生，而且它们位于可居住的范围内，液态水可以存在于行星的表面。
MRC LMB实验室的Sutherland教授的团队提出，氰化物虽然是一种致命的毒药，但实际上是地球上所有生命起源的原始汤的关键成分。在这个假设中，撞击年轻地球的陨石中的碳与大气中的氮相互作用，形成氰化氢。氰化氢以各种方式与其他元素发生相互作用，并由来自太阳的紫外线提供动力。

一个行星系统

这些相互作用产生的化学物质产生了RNA的构建块，大多数生物学家认为，RNA是DNA的近亲，是携带信息的第一个生命分子。在实验室里，萨瑟兰的团队在紫外光下重现了这些化学反应，并产生了脂类、氨基酸和核苷酸的前体，这些都是活细胞的重要组成部分。
当然，如果在其他行星上有生命存在，它的发展方式也有可能与在地球上完全不同。不确定生命有多偶然，但考虑到到目前为止只有一个例子，寻找最像地球一样的星球是有意义的。构建模型是必要的，但可能还不够：可能将它们混合数十亿年，什么都不会发生，但你至少要有一个方向。根据最近的估计，在可观测的宇宙中有多达7亿万亿个类地行星。不 知道有多少生命在为生活而拼搏忙碌，这让我很兴奋。为探索生命我将不计一切代价为之奋斗，未来我们可能是孤独的，但如果不是，我们可能有同伴。

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本文选自：今日头条