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提问:为什么人类还没有发现地外生命?——安娜 G, 12岁,悉尼,史卓菲区
安娜,谢谢你的问题。
我们这些天文学家正在寻找“类地”行星,但这并不容易。生命存在所需的条件很苛刻。
如果真有“类地”行星存在,它很可能在太阳系以外,想研究一颗距离我们那么遥远的行星是很困难的。
在继续讨论这个问题之前,我们需要记住宇宙有多大。
我们在宇宙中的位置
地球位于太阳系内,和其他行星(比如火星,水星,木星)一起围绕着我们称之为太阳的恒星运行。
但是,我们的太阳系只是巨大的银河系中众多恒星系之一。银河系也只是宇宙中众多星系中的一个。此外,我们无法确切地知道宇宙还有多少是仍未观测到的。
因此,尽管其他行星上可能存在生命,但它很可能存在于银河系的另一个恒星系,甚或另一个更遥远的星系。
目前我们的技术尚无法研究如此遥远的行星。但是我们一直在尝试用现有技术收集线索。
适宜生存的条件是什么?首先是水
对生命的探索主要集中于寻找液态水,因为它是地球上所有生命的必需品。
细胞主要由水组成。我们新陈代谢中的很多化学反应只能发生在有水的条件下,因为水是良好的溶剂(这意味着它能溶解大部分东西)。
水很常见。事实上,水的组成成分(氢和氧)是银河系中第一和第三丰富的物质。
氧喜欢和其他元素结合以形成新的化学物质。这意味着,从太阳系行星的表面到星际空间的深处,水几乎无处不在。
喷泉从冰冷的土星卫星土卫二喷出。图片来源:NASA/JPL/Space Science Institute
据我们所知,生命只能在有液态水的行星上生存,否则你的细胞会凝固或者汽化。
地球距离太阳的位置堪称完美,正好能使水处于液体状态。当一颗行星与其主恒星的距离处于理想范围内时,天文学家称之为“宜居带”或“适居带”。
去年,科学家发现火星上有永久的液态水,这是一个令人振奋的消息。水星的环形山上也存在水,木星和土星的一些卫星上也有浩瀚的海洋。
但是我们仍然没有在火星或太阳系的其他行星上发现生命。
太阳系之外呢?
太阳系外的行星被称为系外行星。它们围绕自己的恒星运行(如你所知,我们的太阳实际上只是一颗大恒星)。
例如,有一颗名为开普勒-22b(Kepler-22b)的系外行星,它位于恒星开普勒-22的宜居带。开普勒-22b比地球大。
这是一位艺术家对开普勒-22b的描绘。开普勒-22b是一颗位于恒星开普勒-22宜居带的系外行星。图片来源:NASA/Ames/JPL-Caltech
恒星的宜居带(这里显示在橙色和红色之间)最终取决于恒星的亮度和温度。图片来源:Sonny Harman
在恒星的宜居带内找到一个存在液态水的世界,将是发现生命的伟大开端。可惜的是,对此我们尚没有成熟的技术。
但仅仅找到一个适合生命生存的星球是不够的,我们需要检测到生命本身的特征(科学家称之为“生物特征”)。例如,我们可以通过研究一颗行星的大气层了解其中的气体成分,如果含有大量氧气,我们可以推断这颗行星上可能有生命。
目前,不太可能在其他恒星的类地行星上发现生物特征。
安娜,也许你能成为一名科学家,开发出使这一切成为可能的技术,并发现地球之外第一个适宜居住的世界。
作者: Josh Calcino & Jack Clark
翻译:孙雨漠
审校:马晓彤
引进来源:the Conversation
引进链接:https://theconversation.com/curious-kids-why-has-nobody-found-any-life-outside-of-earth-105128
本文来自:环球科学
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本文选自:今日头条 |
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