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太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?

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online_member 发表于 2022-12-14 09:15:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?
online_member 发表于 2022-12-14 09:15:34 | 显示全部楼层
探索行星生命时人们往往以地球为模板去套其它星球:比如要维持生命某个星球轨道一定要在其恒星一定距离范围内能支持液态水,有大气层,怎么样怎么样... ... 其实地球只是高级生命存在的一种方式。还有其它方式。高级生命未必一定要生活在星球的表面。如果在岩石体的星球内部比如15-30公里以下挖掘一个大地窖,然后用高科技手段保证恒定的能源、水源的供应和循环利用,那么这样的巨型地窖就可以容纳上亿人的高级文明。生活在这样的地窖比起地表还有优势,不需要应付地表的自然灾害等等,也不用担心全球气候变换。
看清了这一点,就会意识到太空中我们认为表面无法生存的岩石星体其实都可以在内部挖掘地窖然后容纳生命。很多外星人就生活在星球内的地窖中,而不是星球的表面。甚至在地球上,远比人类更高级、历史更久远的文明其实就生活在地下,这些文明的英文名字叫做AGATHA NETWORKS。地心人的科技非常发达,曾经在亚特兰蒂斯时期提供人类水晶科技等高级技术。后来亚特兰蒂斯滥用高科技走向自我毁灭,地心人从此不再信任地表人类,不再公开积极和人类互动了。我们大多数人尚不知道地心人的存在,还在探讨是否人类是宇宙中的唯一的智能生命,其实在地球上我们都不是唯一且远算不上最高级。

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?780 / 作者:李四哥 / 帖子ID:95993

ANSHAR -- 地心人之一
online_member 发表于 2022-12-14 09:15:52 | 显示全部楼层
太阳系八大行星:水星 | 距离太阳最近却-172°C!
online_member 发表于 2022-12-14 09:16:20 | 显示全部楼层
生命的存在首先需要靠恒星提供稳定的能量,但恒星的生生死死在宇宙中也是常见的事情,所以一颗恒星要在他的周围行星上孕育生命,就得先保证自身的安全,让自己位于星系中的古迪洛克带中。以太阳系为例,它就位于银河系的古迪洛克带中。

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?412 / 作者:熊明青 / 帖子ID:95993

银河系的形状像一顶不断旋转的草帽。太阳系位于草帽帽檐的中部,远离了恒星最稠密的区域。对于生命来说,这里有相对安全稳定和适宜居住的环境。因为在太阳系所处的区域没有超新星的剧烈爆发,也没有吞噬一切的黑洞。离太阳系最近的恒星,比邻星距离太阳也有4.2光年,由于恒星的密度比较低,因此没有互相碰撞的风险,所以太阳系的这个区域就是银河系中的一个古迪洛克带。


太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?388 / 作者:熊明青 / 帖子ID:95993

在银河系中,有若干个这样的古迪洛克带。这些区域都有生命存在的可能性。对于恒星周围的行星来说,想要孕育生命,他们就得在恒星周围的古迪洛克带中。恒星周围的古迪洛克带简单来说就是距离恒星不远又不近,不冷又不热的地带。在这个地带中运行的行星能够接收到恒星释放出的适当的能量。根据恒星大小温度的不同,不同恒星的古迪洛克带也有所不同。

以太阳来说,太阳周围的古迪洛克带大约是在距离太阳0.75到1.9个天文单位的区域,天文学上把太阳和地球之间的平均距离叫做一个天文单位。那么,地球恰好是在太阳系的古迪洛克带靠中间的位置,很适合生命生存。不过地球上能有生命存在,除了地球位于古迪洛克带距离太阳不远不近,不冷不热之外,还具备了以下三个重要条件。
第一,有充足的有机物存在氨基酸等有机物,是地球上生命的基础。地球上的生物是从简单的氨基酸开始,通过不断合成与进化产生了蛋白质,DNA等复杂的有机物,才逐渐发展出了更加复杂的生命体的。
第二,有充足的液态水,地球早期的生命进化都是在水中进行的。对于生命来说,最重要的物质也是水,它构成了生命的基本单位,细胞生命体依靠水才能进行新陈代谢。除此之外,地球上适宜的温度使得大量的水能以液态的形式存在,以满足生命体的需求。
第三是长期稳定的环境。一般的生命只能忍受几十度的温度变化,温度过高,蛋白质就会变性,温度过低,液态水凝固了,有机体也会因为无法正常工作而死亡。除此之外,生命对于气压大气,含氧量,水中或土壤中的酸碱度,严寒量等都有比较严格的要求。

从地球上最原始的生命诞生,距今已经有37亿年的时间。在这段时间内,地球的环境虽然经历了多次波动,也出现了极端的气候。比如曾经出现了多次的大冰期,但在冰期到来之时,靠近赤道的一些相对温暖的地方,总能给一些生命以安身之地,没有导致所有的生物都灭绝。随着冰期的结束,地球又重新恢复了生机,从而保证了生命进化的连续性。
然而,在宇宙中,环境剧烈改变其实是很普通的事情,有很多星球的温度,经常在短时间内波动,这是对生命极大的威胁。比如说水星白天太阳直射温度可以上升到430摄氏度以上,到了晚上热量迅速流失,温度又会下降到零下170摄氏度以下。六百度的温差让水星像个人间炼狱一样,生物根本没有办法忍受这样的折磨。


太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?886 / 作者:熊明青 / 帖子ID:95993

地球环境长期保持稳定,靠的是地球的大气层,地球大气的厚度适中,因此白天的时候,太阳的能量不会全部都照射到地面上,温度不会升得过高。到了夜晚,由于大气中有适量的二氧化碳,甲烷等温室气体的保护,温度也不会降的过低。
除此之外,大气层还能阻止有害射线的入侵,能让靠近地球的一些星际碎片直接被摩擦燃烧掉,并尽可能地降低落到地面上的陨石对地球生物的影响。


太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?547 / 作者:熊明青 / 帖子ID:95993

虽说只有长期稳定的环境才能让地球上的生命欣欣向荣,但这并不意味着那些极端恶劣的环境下就绝对不会有生命存活。
比如在地球上的雪山,深海,极地荒漠等极端恶劣的环境中,就生活着一种生命力极其顽强的物种,水熊虫。


太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?336 / 作者:熊明青 / 帖子ID:95993

如果说金发姑娘是地球上常见的娇弱生命,那水熊虫就是异常顽强,坚毅的忍者。水熊虫的体型胖嘟嘟的,有人形容它像八条腿的熊猫,水熊虫在全世界的水域都有分布,可是你却很难发现它,因为他们是半透明的,身长也小于半毫米,你只能通过显微镜观察到它们。水熊虫最大的特点就是生存能力极强。在极端严酷的环境下,他们会收缩成筒状。科学家称之为休眠桶,从而让他们存活下来。科学家们尝试过用高温严寒,高压高强度,辐射高浓度,有毒气体等各种方式来考验水熊虫,发现他们对于这些严酷的环境都有较强的耐受力。天文学家们还把水熊虫带进了太空,让他们接受宇宙中各种极端环境的考验,结果发现他们都能存活下来,它们的休眠桶甚至比人类的宇航服还要管用。这一发现就让天文学家们对于地外生命的探索有了新的认识。

人类想要搜寻地外生命,除了要搜寻适宜生命生存的古迪洛克带,也不能忽视古迪洛克带外可能存在的有机物和有水的星球,因为那些星球上可能隐藏着像水熊虫一样顽强的低等生命。

宇宙中的生命总是选择适合自己的区域产生和演化。比如地球就位于太阳系的古迪洛克带中。除此之外,充足的有机物,液态水和长期稳定的环境对于生命的存在和演化来说也非常重要。然而我们也不能忽视生命的顽强。在远离古迪洛克带的一些区域,也是可能存在着一些低等像水熊虫一样的生命的。
online_member 发表于 2022-12-14 09:16:28 | 显示全部楼层
宇宙因什么而精彩,也许是因为生命。地球是太阳系中距离太阳由近到远排第三的行星。太阳诞生于46亿年前,地球比太阳稍晚一些时间才诞生,地球上最早的生命出现于35亿年前,人类及其直系祖先已经在地球上生存繁衍了上千万年。
地球是目前已知太阳系中唯一拥有生命的天体,太阳系有八大行星,为何生命偏偏诞生于地球?地球又有哪些特别之处呢?

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?163 / 作者:caymkda949764 / 帖子ID:95993
诞生生命需要哪些条件?

目前地球是宇宙中已知唯一拥有生命的星球,人类也是宇宙中已知唯一的智慧生命。人类发明的探测器已经成功造访了八大行星以及太阳系内的几颗小天体,天文学家还发现了上千颗类地行星。科学家发现,宇宙中其它天体的环境与地球相比简直就是人间地狱,一个比一个环境更恶劣,这样恶劣的环境很难诞生生命。
生命是由有机物构成的,这一点从化学上就可以说明,因为有机化合物的种类非常丰富。新陈代谢和自我复制是最基本的生命现象。地球上的生命都拥有共同特征,它们都是碳基生物,除了病毒这种特殊的生命,其它种类的生命都拥有细胞结构。宇宙这么大,行星那么多,是否有特殊的环境可以诞生非碳基生命,比如硅基生命呢?不过鉴于人类对碳基生命的形成机理还没有完全弄明白,对于其它形式的生命则更多的是猜测。

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?221 / 作者:caymkda949764 / 帖子ID:95993
生命究竟有哪些形式,其实这也与宇宙中的化学元素的分布有关。不同元素在宇宙中的丰度是不同的,一般来说较轻的元素丰度比较高,比如宇宙中氢的丰度就非常高,氢原子就是由一个质子和一个电子构成的,这也是宇宙中能够遍布恒星的一个重要原因。哪些元素能够构成生命,这与其化学性质也有很大的关系。

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?785 / 作者:caymkda949764 / 帖子ID:95993
上图为不同元素在宇宙中的丰度
从科学角度来看,生命体就是大自然中的物质在物理化学变化过程中产生的极其复杂的一套系统,进而出现缤纷多彩的生命现象。地球上的生命是在复杂的物理化学机制下偶然产生的,生命的生存繁衍需要化学能量,生物的进化是在环境和遗传变异这两大因素的主导下产生的。
生命的诞生、生存及发展都需要一个稳定适宜的环境,而且是长期的,至少需要几亿年。要想诞生智慧生命,所需要的时间只会更长。按照地球上生命的最低生存要求,生命的出现和进化都离不开液态水、适宜的大气压强和适宜的温度。比如在地球上的海底火山口,就发现过很简单且原始的生命。还有一个不可忽略的因素,就是外太空环境。
为什么液态水是诞生生命的必要条件之一呢?因为水是非常好的化学溶剂,可以促进种类繁多的化学物质更好的发生演化,生成更为复杂的有机化合物。地球上的植绿色植物需要阳光进行光合作用,然而阳光并不是诞生生命所必需的条件,更准确一点来说是适宜的温度,有时候地热能也能提供适宜的温度。其实,适宜的温度和大气压强对液态水的存在至关重要。至于是否有其它的液态溶剂可以替代液态水呢,这个还真不好说。

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?481 / 作者:caymkda949764 / 帖子ID:95993
而氧气就不是生命所必需的,生命并不一定需要呼吸,比如地球上就存在厌氧细菌。早期的地球大气中氧气含量极少,当今如此高浓度的氧气就主要来源于植物在阳光下产生的化学反应。对于30亿年前的原始生命来说,氧气是致命的,地球大气中氧气含量的突然提升还造成了生物灭绝事件。
因此,我们就可以按照这个基本条件来判断,宇宙中哪些天体具备诞生生命的基本条件。
除了地球,其它七大行星为何没能诞生生命?

宇宙实在太大了,受制于技术条件,目前人类还困于太阳系中。从概率角度来讲,宇宙中有很大的可能性存在其它生命。按照现有科学认知来说,恒星是不可能诞生生命的,诞生生命需要稳定的环境,宇宙中能够诞生生命的地方通常也就是行星及其卫星了。
人类目前对系外行星的环境知之甚少,只能依靠极奇有限的数据进行猜测,那么还是来讨论人们最熟知的太阳系中的八大行星。相信,宇宙中一定有类似于太阳系这样的恒星系统,在那儿也有一颗类似于地球一样的行星。
太阳系起源于星云,这些星云中的部分材料来源于死亡后的恒星,因为除了氢以外,其它元素绝大部分都是在恒星熔炉中锻造出来的,比如氧元素和碳元素。而像金元素、银元素等,这些黄金白银是在恒星生命最后的辉煌时刻诞生的。没错,我们都来自星星!

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?695 / 作者:caymkda949764 / 帖子ID:95993
星云盘中99%的物质都形成了太阳,余下的就构成了八大行星及其它小天体。木星是太阳诞生之后第一颗诞生的行星,木星是一颗气态巨行星,它的质量比太阳系内其它八大行星的总质量还要多。小行星带的形成很有可能就与木星有关,目前小行星带内的小天体及陨石的运动还在很大程度上受到木星的影响。

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?96 / 作者:caymkda949764 / 帖子ID:95993
土星、天王星和海王星一样,主要是由气态物质构成的行星,它们被统称为类木行星。类木行星的体积和质量比较大,没有固态的表面,它们距离太阳很遥远,表面温度极低,组成行星的化学物质比较单一,完全不可能诞生生命。
以小行星带为分界线,内太阳系还有另外四颗行星,与太阳的距离由近到远依次为:水星、金星、地球、火星,它们都是由岩石构成的行星,统称为类地行星。类地岩石行星拥有固态的表面,表面有机会存在液态水,可以拥有大气,这样的环境适合生命的诞生和进化。
科学家通过发射探测器多次对其它三颗内地行星进行探索,探测数据表明,金星和火星都曾拥有丰富的液态水,但目前只剩地球还拥有丰富的液态水。
水星距离太阳比较近,体积较小,表面温度极高,几乎没有大气,昼夜温差大。由于水星的自转轴几乎与黄道面保持垂直,因此水星的两极得以保留水冰。水星表面除了温度高,又不可能存在液态水,还受到太阳辐射出的带电粒子的猛烈冲击,完全不可能诞生生命。

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?717 / 作者:caymkda949764 / 帖子ID:95993
金星与地球大小相当,由于失控的温室效应,表面温度甚至比水星的表面温度还要高,平均最高温度可达460摄氏度。金星拥有浓密的大气,表面大气压是地球表面大气压的90多倍。金星上密布着数量众多的活火山,大气主要由二氧化碳组成,并且覆盖着厚厚的硫酸云。

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?76 / 作者:caymkda949764 / 帖子ID:95993
科学研究发现,在几十亿年前,金星上很有可能存在大量的液态水。水蒸气本身就是一种温室气体,但是效果比二氧化碳弱。不过后来由于某些原因导致金星上火山频发,向大气中释放了大量的二氧化碳,温度的持续升高使液态水大量蒸发,造成了恶性循环,最终温室效应失控,金星也就变成了如今的模样。金星上的磁场极其微弱,太阳风将金星大气层中的水分子吹向了外太阳系,经过几十亿年的作用,最终金星失去了几乎全部的水。
火星表面曾经存在大量的液态水,火星表面有很多在液态水的作用下才能形成的地质地貌。火星两极保留着的水冰及干冰(固态二氧化碳)。火星现在的大气极奇稀薄,主要由二氧化碳构成,温室效应的效果微弱。火星离太阳比地球还远,如果火星上也有足够强的温室效应,那么火星表面的温度完全可以与地球表面相当。

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?925 / 作者:caymkda949764 / 帖子ID:95993
火星上的火山也曾经很活跃,比如火星拥有太阳系中最大的火山奥林匹斯山,不过目前已经停止活动了,火星在30多亿年前的温度可能与地球现在的温度差不多。火星比地球小很多,由于火星内核的冷却,火星上曾经强大的磁场也变得非常微弱,。火星大气的流失就与此有关,随着大气的流失,火星表面的温度也逐渐下降,部分水被冰封在地下。由于没有足够的大气压,火星上大量的水蒸发并被太阳风带离了火星。因此,火星才会变得极度寒冷而干燥。

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?522 / 作者:caymkda949764 / 帖子ID:95993
上图为火星上的奥林匹斯山
综上所述,火星和金星在诞生之初,都有可能诞生生命,但由于行星内部的原因,最终导致气候环境恶化,诞生生命的希望也就破灭了。科学家猜测,火星上曾经或许存在过原始生命,不过目前没有发现任何相关的化石证据。
地球有啥特别之处,为什么能够诞生生命?

地球显然拥有诞生生命的必备条件。地球上拥有丰富的液态水,70%的表面都被海洋所覆盖。地球距离太阳远近适宜,表面拥有合适的温度。地球上拥有相对安全无毒的大气,并且大气压相对来说比较适宜。地球大气圈还含有一层臭氧层,它能够有效的阻止紫外线辐射。

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?48 / 作者:caymkda949764 / 帖子ID:95993
液态水的存在和浓密大气的存在与地球的大小也有一定关系,太小了引力不能束缚住足够多的大气,没有足够的大气压,水也很难以液态形式存在。地球比火星更靠近太阳,之所以没像火星那样失去大量的水和大气,原因在于地球拥有足够强的磁场,地球的磁场就是完美的屏障,阻挡了太阳风(来自太阳的高能带电粒子流)的猛烈袭击。

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?641 / 作者:caymkda949764 / 帖子ID:95993
地球核心是铁,外地核则是液态的铁,在地球的自转运动下便产生了强大的磁场。地球由于体积较大,地球内部的冷却速度较慢。地球内部的热能有一半来源于地球形成之初的热能,还有一半来自于放射性元素的衰变。
原始地球的火山活动也比较活跃,但后来逐渐趋于平静,地球生命的诞生就与海底火山活动有关。地球上绿色植物的光合作用对调节全球二氧化碳的浓度具有重要作用,地球气候的稳定与生态平衡有着很大的关系。

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?323 / 作者:caymkda949764 / 帖子ID:95993
上图为海底火山口
有观点认为,地球上诞生生命的原始材料来自于外太空,甚至有人认为来自火星,虽然科学家在陨石中发现了有机小分子,但这并不能证明地球上的生命就来自于地外。科学家通过实验证明,原始地球环境也可以自发的生成氨基酸这类有机分子,并在漫长的岁月里,通过复杂的化学反应形成了原始生命。
地球所处的太空环境也比较稳定。地球围绕着太阳运转,行星轨道比较稳定。地球若是围绕着双星或者多星系统运转,那么将很难诞生生命。地球还拥有一个像月球这样的好伙伴,月球对稳定地球自转有相当大的作用。地球自转轴的倾斜角度也比较合适,四季分明虽然不是必要的,但好歹昼夜循环交替。正是这些小小的优势,使地球上的气候环境变得比较稳定。太阳系所在的附近区域内也没有危险的天体,比如黑洞。

太阳系八大行星中为何只有地球诞生了生命?564 / 作者:caymkda949764 / 帖子ID:95993
如图所示,太阳系在银河中的位置。
没有太阳也就没有地球,太阳对地球生命的诞生居功至伟。太阳本身也比较出色,太阳的质量不是太大,也不是太小,因此可以稳定的持续发光发热接近百亿年,这样地球上的生命才有足够的时间发展进化。正因为如此,地球才成为了太阳系内唯一的生命摇篮。
由此可见,从地球到地球之外,一个稳定的环境对生命的诞生极其重要,稳定环境的持续时间足够长,才有机会诞生智慧生命。诞生生命不仅需要有类似于地球这样的条件,还需要一些偶然性。生命的出现不是一件易事。
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