太空中存在著地外生命嗎？太陽系中可能存在地外生命的八個天體

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今天我們將送出三本由圖靈新知提供的優質科普書籍《物理是什麼》。

本書為日本著名物理學家、諾貝爾物理學獎得主朝永振一郎先生的物理啟蒙科普作品，書中以思索「物理是什麼」為線索，以宏闊視野、精深筆觸，通俗講述了從早期哲學思辨到鍊金術、占星術，再到近代科學的物理體系的發展，並重點講解了物理髮展過程中的核心原理。同時，書中還收錄物理大師朝永先生關於物理的反思，以及對科學與文明關係的思考，是重新認識物理的不朽名作。

如何才能得到這本《物理是什麼》呢？參與的方式非常簡單！只要你認真閱讀下面的這篇文章，思考文末提出的問題，嚴格按照［「互動：」+你的答案答案］的格式在評論區留言，就有機會獲得獎品！（PS：格式不符合要求者無效）截止到本周四中午12點，點贊數前三名的朋友將獲得一本《物理是什麼》。

【互動問答示例】

互動：這裡就可以自由發揮你的答案啦~

作者：Ethan Siegel

翻譯：山寺小沙彌

審校：yangfz

如果我不得不向一個外星人描述自己，我會說我比普通人高大，吃飯的時候喜歡喝一兩杯飲料，頭比大多數人大，我還會說自己長得很帥，尤其當對方是一個美女的時候。

——道恩·強森

在我們所知的宇宙中，迄今為止我們只在地球上發現了生命，其餘的星球暫時沒有發現生命存在的跡象。但是，生命存在所需的「原材料」無處不在——從小行星的內部到星際雲，從原始星雲到超新星爆炸的殘餘物。與生命的基石息息相關的化學物質，甚至是複雜的有機物，在太空中都是隨處可見的。然而，我們現在不必為了尋求地外生命而捨近求遠，因為在太陽系中除了地球之外還有八個天體為生命的存在提供了的可能性。

宇宙中隨處可見一些有機物、和生命相關的分子，在獵戶座附近也不例外。

來源：ESA, HEXOS and the HIFI consortium; E. Bergin

「有機分子」和我們定義的有機體之間存在著一道無法逾越的鴻溝，雖然太空中存在著很多有趣的可能性，但是迄今為止我們仍未發現任何生命存在的跡象，也沒有發現某處有生命存在過的痕迹。太陽系對於我們來說是個很好的始發站，因為我們身處其中，一切似乎都那麼觸手可及！至今我們還不能肯定某處存在生命，但我們知道宇宙中存在著很多有趣的可能性，我們不禁要問，宇宙中除了地球之外，哪裡還存在著生命？下面是太陽系中最有可能存在生命的八個天體，我們對它們進行了排序：

歐羅巴是太陽系中最大的幾顆衛星之一，它是隸屬於木星的一顆衛星。在冰面覆蓋之下的液態水被木星引起的潮汐能加熱著。

來源：NASA, JPL-Caltech, SETI Institute, Cynthia Phillips, Marty Valenti.

1） 歐羅巴（即木衛二）。它是木星的四大衛星中的第二個。歐羅巴與太陽相距太遠，這個原因可能導致生命無法在其上面生存。然而，歐羅巴有兩個特殊的地方：其一，它的「含水量」比地球還多；其二，木星引起的潮汐能可向它的內部供暖。在冰面之下，歐羅巴有著巨大的液態水海洋，而內部供暖可能會造成與地球海底熱液噴口類似的環境，這些地方可能存在著生命。這些生物不可能像我們熟知地表生物那樣活著，但是它們能夠正常的生存、繁衍、進化。

在土衛二的海洋中尋找生命的最有趣、最節省資源的方法之一是在間歇泉中使用探針收集樣品並分析間歇泉中的有機物。

來源：NASA / Cassini-Huygens mission / Imaging Science Subsystem.

2） 土衛二。土星的這顆冰冷衛星的含水量遠不如歐羅巴，也更小一點，但是它通過獨特的方式向我們展示著它的液體海洋（這個液體海洋表面覆蓋著一層冰）：向天空噴射出高達300英里（482.8km）的間歇泉。這些間歇泉讓我們知道了液態水的存在，結合生命存活所需的一些元素和分子（如甲烷，氨和二氧化碳），也許這個海洋世界裡有生命存在。由於歐羅巴有更多的水和熱量，因此我們認為其上面存在生命的幾率較大，但我們不能因此就把土衛二拒之門外，因為它上面的液體海洋覆蓋的冰層較薄，且有壯觀的間歇泉，這意味著我們可以在相對正常的區域內找到生命，而不用深入海洋底部。

乾涸的河床是火星上曾存在過液態水的證據。

來源：ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum).

3） 火星。這顆紅色的行星曾經和地球非常相似。也許在太陽系的第一個十億年，水在火星表面自由地流淌著，沖刷出河流，匯聚於湖泊和海洋，並在火星上留下了它曾經存在過的足跡。火星上曾經存在過液態水的證據，如赤鐵礦球（通常上與地球上的生命有關），是非常常見的。此外，好奇號發現了火星地下存在著甲烷，這可能預示著火星上有生命跡象。現在我們知道火星上曾存在著液態水，雖然它的鹽度很高，但是一切皆有可能。火星上存在生命嗎？火星上曾存在過生命嗎？火星仍披著它那神秘的面紗，讓人浮想聯翩。

科學家們在雲層之下的泰坦星表面發現了甲烷海洋，甲烷河流，甲烷瀑布。泰坦星也可能是某種生物的家嗎？

來源：ESA, NASA, JPL, University of Arizona; panorama by Rene Pascal.

4） 泰坦星（土衛六）。在土星系統中，土衛六最可能是可以為生命提供和地球類似環境的衛星，但在它上面是否存在著與地球上的水基生物不一樣的生命呢？土衛六是太陽系中的第二大衛星，它的大氣層比地球厚，在其表面存在著液態甲烷：甲烷海洋，甲烷河流，甚至有甲烷瀑布。我們不禁要問，是否存在著以甲烷為基礎的生物呢，就像地球上的生物離不開水一樣？如果答案是肯定的，那麼土衛六上就可能存在著生命。

金星表面的照片，來自唯一一架成功登陸金星並傳輸數據的航天器。

來源：Venera landers / USSR.

5） 金星。從表面上看，金星就是地獄。在這個離我們最近的星球，金星的表面一直穩定地處於900℉（482℃）左右的狀態，這種情況使得任何人造著陸器都難以在金星著陸數小時而幸免於難。然而，金星之所以溫度如此之高是因為它富含二氧化碳的大氣，並且還伴隨著厚重而且吸熱的硫酸雲。這才導致了金星荒涼的表面，但是，金星的表面並不是唯一可以尋求生命的地方。事實上，可以更大膽地推測在金星表面上60英里（96km）也許會有生命存在！投機是猖獗的，也許有趣的事情可以發生在大約60英里（96km）以上！ 金星雲層之上的環境與地球驚人地相似：近似的溫度、壓力，環境中含有低腐蝕性的物質。可以想像的是，憑藉其獨特的化學歷史，這種環境有可能充滿了碳基空氣中的生命，那麼在金星上層大氣中尋找生命的任務將很容易被完成。

旅行者2號航天器於1989年8月24日拍攝的海衛一彩色照片，拍攝範圍為531084km，圖像是通過綠色，紫色和紫外線過濾器拍攝的照片製成的。

來源：NASA / JPL.

6） 海衛一。也許你對這顆繞轉海王星的最大的衛星知之甚少，但卻無法改變它在整個太陽系中仍獨具標誌性並且獨一無二的事實。它起源於凱伯帶，有著被稱為「黑煙囪」的火山群，卻以錯誤的方式繞海王星旋轉並且循環。海衛一曾經是所有凱伯帶天體里的老大，它比冥王星和埃里斯更大更重，現在它運行在太陽系中排位最後的星球的軌道上。我們發現了它已經擁有了許多有助於生命的物質材料，包括了氮氣、氧氣、冷凍水和甲烷。這些能量分界面是否存在某種形式的原始生命？ 這當然值得一看！

這張全球地圖顯示了穀神星表面的增強顏色，包含了人眼視覺範圍之外的紅外波長波段。

來源：NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.

7） 穀神星。生命竟然可能存在一顆小行星上，這是多麼瘋狂的想法啊！當小行星落到地球上時，科學家們在它上面不僅僅找到了和生命息息相關的20多種氨基酸，還找到了100多種氨基酸，搭建生命的積木可以說是應有盡有！他們中最大的一顆小行星, 在最明亮的火山口底部有著奇特的鹽沉積「白點」，難道說這些白點是某種生命嗎？雖然答案可能是否定的，我們可以想像到，它們實際上是與某些小行星及柯伊伯帶天體的碰撞之後產生的與生命息息相關的化學物質，這些物體將生命中的原始成分或預先存在的原始生命帶到了地球上。我們今天所認知的生命，可能在地球形成之前就已經存在了。如果真的是這樣，那麼這些小行星可能是某些生命的載體，它們可能是尋找地外生命最佳的候選天體之一，我們只需找到那些生物即可。

新視野號拍攝的冥王星照片。

來源：NASA / JHUAPL / New Horizons / LORRI.

8） 冥王星。誰會想到，歷史上最外層溫度最高只有55開爾文（-218.15℃）的冥王星也是地外生命的候選星球之一？冥王星有著一個表面變化顯著的大氣層，與海衛一一樣，這個大氣層中也存在著冰。它可能會給冥王星帶來與地球類似的大氣層和海洋，那麼它會為冥王星帶來生命嗎？新視野號帶給了我們新的線索，但為了解開神秘的謎團，我們需要進行冥王星著陸任務。

鳳凰號探測器在火星北極地區發現了引起結冰的水的痕迹。為了了解宇宙中存在或者不存在地外生命，我們應該深入勘測調查，不能紙上談兵。

來源：NASA / JPL / University of Arizona / Max Planck Institute / Spaceflight / Marco Di Lorenzo, Kenneth Kremer / Phoenix Lander.

我們總是以為地球是太陽系乃至浩瀚的宇宙中獨一無二的，總是希望在宇宙中找到與我們類似的生命。如果我們去宇宙中探索，我們可能不僅僅在意想不到的想法中找到生命，還可能找到與我們所理解的大相徑庭的生命形式。我們的邏輯，直覺和記憶只能讓我們看到我們目前所能看到的，如果我們想了解更多，我們就需要奔向宇宙，開拓未知的世界。每當我們邁出新的腳步，宇宙的新事物往往都能令我們大吃一驚。

互動問題

【地外生命可能以什麼樣的形式存在著？】

請大家嚴格按照［「互動：」+問題答案］的格式在評論區留言參與互動，格式不符合要求者無效。

截止到本周四中午12點，點贊數前三名的朋友將獲得我們送出的圖書一本。

編輯：山寺小沙彌

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