科學家發現外星生命早於地球生命產生

科學家發現外星生命早於地球生命產生

開普勒-62f的藝術家印象圖，前者是位於恆星可居住區的潛在的超級地球。

鳳凰科技訊 北京時間2月10日消息，美國太空網報道，最新研究表明，對於宇宙生命來說，地球上的眾生可能是姍姍來遲者，宇宙大爆炸後1500萬年系外行星上就可能已經出現了外星微生物。傳統來說，天體生物學家旨在通過尋找恆星可居住區附近的行星而揭開宇宙生命起源之謎。可居住區又被稱為宜居帶，是指位於距離恆星合適位置的區域，後者使得液態水能夠存在——這是生命存在的先決條件。

然而，即使位於可居住區以外的系外行星在過去也可能能夠支持生命的存在，它們被138億年前創造宇宙的大爆炸殘餘輻射加熱，美國哈佛大學天體物理學家亞伯拉罕·羅伯(Abraham Loeb)這樣說道。相比之下，地球上生命出現的最早證據追溯到38億年前，大約是地球形成後的7億年。

歐洲航天局普朗克宇宙飛船拍攝的宇宙大爆炸之後的2013年背景輻射地圖，它捕捉了宇宙里最古老的光。這些信息可以幫助天文學家確定宇宙的年齡。

「溫暖的夏日」

宇宙大爆炸之後，整個宇宙非常炙熱。它充滿了極熱的等離子體——過度加熱的氣體，後者逐漸冷卻。這些等離子體產生的第一束光被稱為宇宙微波背景輻射（CMB），時間大約追溯到宇宙大爆炸之後38.9萬年。

現在宇宙微波背景輻射異常寒冷——溫度大約為-270攝氏度。它隨著宇宙的膨脹而逐漸冷卻，在冷卻過程的某個時間點，大約700萬年的短暫周期，溫度非常適合生命的形成——大約為0至100攝氏度。正是宇宙微波背景輻射的熱使得水能夠在古代系外行星表面保持液態，羅伯說道。

「當宇宙只有1500萬年曆史時，宇宙的微波背景溫度相當於地球的夏日，如果多岩石行星在那個時期存在，那麼宇宙微波背景將導致行星表面溫和，即使該行星並不位於恆星的可居住區。」

但問題在於，行星，尤其是多岩石行星，在那麼早的時期是否已經形成。根據標準的宇宙模型，第一批恆星形成於宇宙大爆炸後幾千萬年，主要利用的是氫和氦，當時還沒有任何重元素存在——這是行星形成的必需。

羅伯表示在早期宇宙， 具有非常密集物質的罕見「島嶼」可能已經存在，且巨大短暫的恆星可能比預想的更早存在。這些恆星的爆炸向宇宙播種了重元素，第一批多岩石行星繼而產生。

第一批行星可能沐浴在溫暖的宇宙微波背景輻射里，因此，羅伯辯解稱這可能使它們表面存在液態水長達幾百萬年。羅伯表示測試這一理論的最好方式便是尋找銀河系內恆星附近幾乎不存在重元素的行星。這類恆星可以與初期宇宙里早期行星附近的恆星相比擬。

是否恆定？

基於他的發現，羅伯還挑戰了宇宙學裡名為人擇原理的概念。這一概念試圖解釋基本參數的價值，它認為如果這些參數與現在的不同，那麼人類可能無法存在宇宙里。因此雖然在更大的「多元宇宙」里存在很多區域，這些區域里的參數值各不相同，智能生命仍可能只存在類似我們宇宙的宇宙里，它們的參數精緻的調節以適合生命存在。

例如阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)在他的引力理論里曾確定了一個名為宇宙常數的基本參數。現在這個常數被認為解釋了宇宙為何加速膨脹。這個也被稱為暗能量的常數可以被解釋為真空的能量密度，是我們宇宙的基本常數之一。人擇原理認為在多重宇宙的不同區域里，這個常數可能有不同的值——但我們的宇宙恰好具有合適的宇宙常數值使得人類能夠存在並能夠觀測周圍的宇宙。

「可居住區」的藝術家演示圖。2013年11月4日發布的最新研究表明美國宇航局開普勒宇宙飛船觀測到的五個類似太陽恆星之一潛在宜居地球大小行星。

羅伯對此並不表示贊同。他認為即使宇宙常數是現在觀測到的值的一百萬倍，生命仍可能出現在早期宇宙里，同時補充稱「人擇原理在解釋觀測到的宇宙常數值方面存在問題。」

美國普林斯頓大學的天體物理學教授艾德文·特納(Edwin Turner)認為這項研究「非常具有原創性，令人興奮發人深省。」 美國麻省理工學院主要研究地外行星的物理學副教授約書亞· 韋恩(Joshua Winn)對此表示贊同。兩人都未參與這項最新研究。

「在我們的領域，採用『潛在可居住』行星的定義，也即具有固體表面和合適的表面溫度以適合液態水存在，似乎已經變成一項傳統，」 韋恩說道。「很多文章都精確描述了我們能夠在什麼樣的條件下找到這類行星——它們的內部組成成分，大氣層和恆星輻射場。如果這種環境條件是非常重要的指標，那麼還有另外一種方式能夠幫助尋找它們的存在，那便是利用宇宙微波背景輻射。」

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