地球以外的生命：沒有板塊構造、沒有問題？

【博科園-科學科普】在遙遠的行星上尋找生命的科學家們正計劃根據太陽系內的發現尋找非類地行星，這些發現挑戰了關於可居住帶、板塊構造等長期存在的觀點。在本周發表在網上的一篇新論文中，萊斯大學地球物理學家阿德里安·萊納迪奇和十多位共同作者勾勒出了一條尋找其他恆星周圍潛在生命跡象的路徑，並確定了這些跡象是由外星生命引起的可能性。這篇論文「系外行星生物特徵，並將發表在《天體生物學》上。Lenardic專門研究行星動力學，他還撰寫了一篇相關論文《火山-構造模式和行星生命潛能》，將在即將出版的施普林格出版的《太陽系外行星手冊》中發表。

對羅斯128 b的印象概念圖，這是一顆溫度適中的岩石行星，距離地球11光年，可能有維持液態水的必要條件。圖片版權：European Southern Observatory/M. Kornmesser

地球、環境和行星科學教授Lenardic說：過去人們認為生命只能存在於行星恆星附近的狹窄地帶，因為你需要在那裡保持液態水。然後把飛船送到木星的一個衛星上，瞧，它顯示出了一個地下海洋的強烈跡象。這是因為還有另一種能量來源，沒有從木星的強烈引力中得到適當的潮汐力。這打開了我們太陽系的範圍，在這個系統中，生命可以存在。我認為即將發表的論文的許多要點是看到的很多東西正在擴展這個區域，擴大我們對生命所需條件的思考。因此當我們尋找其他恆星周圍的生命時也應該擴展我們的搜索策略，否則可能會錯過一些東西。

天文學家已經在遙遠的恆星周圍編目了3700多顆行星。將於2019年發射的詹姆斯韋伯太空望遠鏡上的21英尺直徑的鏡子，將能夠探測遙遠恆星周圍岩石行星的大氣層，天文學家已經在設計未來的任務和儀器，尋找生命的特定大氣特徵。Lenardic說：我們的目標是解決這個問題，新生物特徵是一個系外行星工作坊的產物，聚集了一批科學家。研究小組想要想出一種方法，根據給定的對遙遠行星的觀測結果來分配生命的可能性。對exolife的探索是團隊包括生物學家、天文學家、行星科學家以及其他通過諸如NASA的系外行星系統科學(NExSS)項目和歐洲太空總署(European Space Agency)在天體生物學上的國際暑期學校進行合作的團隊。

Lenardic的貢獻是研究行星的內部能量，以及相關的火山構造活動，如何影響他們的氣候和維持生命的能力。Lenardic說：當我教行星科學時實際上給學生的一個問題是，『生命是什麼？』給我一個定義，這並不容易，學生和工作科學家已經提出了一系列的答案。但如果我們能在一件事上達成一致，那就是生命需要能量，已經把太陽看作是一種長期的能源，已經開始欣賞一個行星的內部能量，它來自於其岩石內部的放射性元素的衰變。木星的衛星告訴我們也要欣賞潮汐力，我們開始發現有軌道的系外行星，它允許有明顯的潮汐力。

Lenardic說板塊構造，很像狹窄的宜居帶，是另一個長期存在的關於行星適居性的標準，最近的發現對其提出了挑戰。板塊構造是控制地殼運動的大型過程。這是一個行星內部能量的特殊表面表現，但它並不是地球上唯一可能的火山和構造活動模式。在地球上，板塊構造在調節氣候中起著重要作用，但是板塊構造對生命至關重要的觀點受到越來越複雜的行星氣候模型的挑戰。例如在一月份的《地球物理研究雜誌》上，Lenardic和他的同事們展示了在沒有板塊構造的世界裡，水是如何維持的。

即將出版的《系外行星手冊》的這一章進一步探討了這一觀點，即考慮到與地球不同的構造模式下的行星生命潛力。Lenardic說：我是個樂觀主義者，我們可能會從其他星球上得到一些觀測結果，可以用這些觀測來檢驗我們自己以外的生命。可以很容易地以地球為中心，並假設生命需要像我們這樣的行星。但是在太陽系裡看到的東西卻讓我們質疑這一點。從探索我們自己的太陽系的歷史中學到的一件事就是準備好迎接驚喜。當超越太陽系，在尋找生命的過程中，這個教訓促使我們調整搜索策略。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

參考：天體生物學、地球物理研究雜誌

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：Rice大學

編譯：中子星

審校：博科園

解答：本文知識疑問可於評論區留言

傳播：博科園

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