什么是生命?一块石头摆放在河堤岸没人挪动它,石头本身是无生命的。可如果是河堤里出现了白蚁,它们活动、啃噬、繁殖,就是有生命的。
以这个为标准,人类自诞生文明起,就先划定了地球上的生命范围。等到科学家的目光从地球转向太空,人们就开始思考,在别的星球上,是否会像地球上这样有数以亿计的蚂蚁?
如果将文明技术的元素融入进去,别的星球上是否有像人类这样的高等生物?
上述问题,构成了科学家寻找地球外生命的全部。只不过时至今日,相关的探索并没有取得进展。
不管是人还是一头猪,外部都是皮肉,内部都是骨头构造。再将这个范围扩大一些,地球上所有的生命,都是这种结构。
于是科学家就给这种生命形式进行了总结和规划,人和其他动物在内,都是围绕碳元素形成的有机物质生物,也就是你我经常听到的“碳基生物”。
不去探索背后的复杂机制,只从表面看,所有生命体终其一生都在跟碳打交道。比如构成生命的最基本能量来源是碳水化合物。再比如所有地球生命体都得吸入氧气呼出二氧化碳。
虽说植物的机能跟动物相反——呼出氧气吸入二氧化碳,但本身其作用机制跟生命又是一起演化的,它跟动物是互补生存模式。
于是,围绕“这种生命”的标准,科学家最先的寻找,也都是以这一点为基准的。
搜寻的目光先集中在了太阳系内,这里的几大行星,虽然早年被开除了一颗,但剩下的还有八颗。除了这八颗大的行星外,还有一批数量庞大的卫星,其大小和运行的周期,也在科学家的预期内。
先从行星开始查找,从上世纪60年代至今,人类向着太空发射了数量不等的探测仪器,有的是针对某一颗卫星展开探索的,有的则是在执行其他任务中顺路探索的。
从金星到火星,再到远一点的木星和土星,探索可谓一无所获。除了探测器绕行行星进行观测外,还有的探测器进行了着陆。
比如,科学家此前认为最有可能出现生命的火星上,就目前探测器着陆探测的区域看,火星上除了荒凉如同戈壁的地表,什么生命都没有。
不死心的科学家,又瞄向了木星和土星庞大的卫星群体。这两颗行星的卫星数量惊人,从概率上来看,也应该更有机会。
进入21世纪,经过科学家的一再择选,最终确定的可能有生命的卫星有四颗,分别是木卫一、木卫二、土卫二和土卫六。
至于为何是这四颗,是因为科学家相信,卫星上有生命形成的必要条件。总结起来就是温度以及构成生命的必要元素。
比如土卫二,它表面的温度相近于地球,而且根据此前的探测,上面还很可能拥有碳、氢、氧气、氮等基础元素。所以科学家一度认为土卫二上有水,甚至上面已经有一些简单的有机分子了。
再比如木卫一,拥有可供生命演化的大气层,这在太阳系内的卫星中也是比较少见的。所以科学家相信,它上面应该具备生命演化的复杂化合物。
此外,土卫六上丰富的甲烷气体,木卫二上潜在的水和火山活动迹象,都曾让科学家眼前发亮。
这些有生命的迹象和元素虽然是零散的,但科学家都相信,零散的背后或许就蕴藏着复杂的演化。
而且多年来除了对太阳系内展开探索,多年来针对太阳系外的生命探索,科学家也没有放弃。
在太阳系内的探索,主要是寻找构成碳基生命的一些必要元素。而将范围扩大之后,相关的探测标准有增加了。
科学家认为,要想孕育出碳基生命,别的星系也应该像太阳和地球的关系一样,能合力形成一个适合生命演化的宜居带。
2017年时,科学家又发现了七颗类似地球的行星,上面有可能存在生命,或者是拥有生命演化的必要条件。
这七颗行星都在同一个恒星系统内,它们共同围绕一颗叫Trappist-1的恒星运行。相比于太阳,该恒星的质量比较小,整体的亮度也比太阳要低,这就更方便科学家利用望远镜展开远距离观测。
科学家猜测,七颗行星上都有液态水,而且有三颗行星的运行轨道,位于适合生命演化的宜居带上。而且,哪怕是距离恒星较远的行星上,也都拥有大气层。这种适宜的特质让科学家相信,上面应该适宜生命生存。
但是,所有的推测又仅仅是推测,该星系距离地球有39光年,这么远的距离,以人类目前的航天技术,还不能亲自去验证。
除了直接探索恒星系统和行星之外,近年来科学家的目光又盯上了小行星。虽说小行星那么小的个头,上面绝不可能存在生命,但科学家相信,小行星上携带有生命构成的必备元素,它们在宇宙中就像“播种机”。
只要有幸撞向某颗行星,若该行星也正好适宜生命演化,那么该行星接下来就会生机盎然。
以前这种构想仅仅是猜测,随着日本此前发射的小行星探测器带回了数据和物证,猜测又往前延伸了。
科学家从一颗距离地球3亿公里的小行星上,发现了20多种氨基酸成分。这些生命形成的基础元素,似乎更进一步验证了此前的猜测。
无论是寻找生命适宜演化的平台,还是寻找构成生命的必备元素,所有的探索步骤,都还是围绕碳基生命来展开的。
很多科学家此前也一直说,思维应该更开阔一些,不要总是盯着碳基生命的这些条件,万一宇宙中的生命还有其他形态呢?
变形金刚系列中,构成汽车人的基础就是金属,再确切一点说就是硅元素。地球上有碳元素,同时也拥有硅元素,而且两者同族性能也比较相像。
在地球上,硅元素的含量将近三成,而碳元素的含量只有0.03%,但后者却演化出了复杂的生命体,硅元素在地球上则还是一堆死物。
发散性的思维,虽然可以让硅基生命成为可能,但现实中要让硅元素和生命结合起来,至少目前还是绝无可能的。
不过在2016年的时候,来自美国的一些科学家表示,他们正在培育含有硅碳氢化合物的细菌。想象一下一种生命体,不用碳原子构成身体,而且用硅元素代替碳原子。
在一些火山口以及温泉等地,一种嗜热的细菌具备该能力。索性科学家就对其展开人工培育。但是,这并不是说硅基生命就已经开始了。
因为在工业领域,用人工方式合成含有硅元素的碳氢化合物早已有之,这被称为有机硅,可以用于防漏和粘合剂等领域。
人工合成的有机硅产品,其分子链已经很长,而这种嗜热菌自己生成的分子链还很短。即便是在人工培育的情况下,也无法进行更复杂的合成。
这其实就能表明,硅基生命一时半会儿还不会出现。不管是一堆金属矿,还是用金属制造而成的拟人化形态产品,在自然状态下,它们依旧是死物一件。
也因此,变形金刚里赏金猎人对擎天柱展开追杀的场面,短时间内还不会上演。当然,科技前沿的那些大佬们相信,硅基生命的出现只是时间问题,而且人类将会成为未来硅基生命形成的关键步骤。
19世纪,科学家们相信,在地球上制造一些大型的人造物件,或许就能吸引外星生命的注意。
比如高斯就想在西伯利亚种松树,大量松树按照勾股定理的结构种下来,外星生命或许就能发现。另外的科学家则设想,在沙漠中央利用沟渠和石油,点上一堆超大型的火,没准别的星球上的生命,也能注意到地球上的大火。
虽然这些方式都很原始,但后来科学家利用望远镜等设备,一个星球一个星球的去探索,也不见得高级到哪里去了。
上世纪70年代,也就是探索地外生命最高潮时期,在三年多的时间里,科学家对至少650颗星球进行了观察和监听,什么收获都没有。
不同的标准,组成了寻找的不同形式。至少在科学家看来,银河系内的恒星数以亿计,宇宙内的星系又达到了万亿级别。这么庞大的天体数量,怎么可能只有地球上会有生命呢?
所以至少从概率的角度看,外星生命不但存在,而且数量还应该有很多。可迄今为止,科学家还是一无所获,搜寻无果的原因,无论是从标准还是概率上,都能找到原因。