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寻找外星人有重大突破:NASA发现「超级地球」,可能有人居住

2024-03-10科学

前言。

近日,美国宇航局NASA宣布,已有备受瞩目的外星生命迹象。这一非常重大信息自然引起了公众的关注和好奇。

我们都对外星生命充满了无限遐想,生活在另外一个星球上的外星生命形态、智慧程度与我们是否相近、我们能否与之交流,外星生物是否友善,都是人们关心的问题。

而NASA寻找外星生命的工作中,又以寻找到类地行星及其大气层中的生命迹象为着眼点。目前,我们所知的生命只存在于地球上,因此如何「科学」地确认类地行星上存在生命是非常困难的一项工作。从过去几十年的工作来看,我们已开始在这一领域取得突破。

一、类地行星上生命的迹象。

类地行星上的生命迹象最为直观的证据,莫过于在其大气层中发现绿色生物的存在。绿色生物会在利用光合作用产生氧气的过程中释放出光谱范围较窄的光,若是通过遥远的地面望远镜可以在该类地行星的大气层中找到富含氧气的光谱信号,那将极大程度的强化我们对外星生命存在的推测。

但是,类地行星的大气层要多稀薄有多稀薄,大概率情况下肉眼基本无法观测到其大气层的光谱信号。唯一的希望就是生命形式(例如绿藻)释放出的氧气分子,能够遥远察觉到该类地行星的大气层内富含氧气,进而确认绿色生物在该类地行星上的存在,即所谓的「生物踪迹气体」证据。

而要确认一颗行星的大气层中富含氧气,绝对不是一件简单的工作。为了完成这一工作,NASA将利用其余被退役的哈勃太空望远镜,进行工作研究。

在这一领域中,英国宇航局的朱迪仑勒博士也是该领域的专家之一。朱迪仑勒博士研究了一种名为「大气体迹观测」(ATMO)的仪器,这种仪器使用一种称为「计数频谱仪」的设备来检测类地行星大气层中的生物迹象。

该仪器的原理是:当类地行星通过母星光束后,会在太空中形成一条「大气光谱线」。朱迪仑勒博士利用「计数频谱仪」来检测这一光谱线中的微小摆动和畸变,一旦这一光谱线发生微小的异常摆动,那就代表该类地行星的大气层中可能发生了异常的「生物迹象」。

这种方式有点类似于观察一根条形码,我们可以通过观察条形码上的微小条纹变化,来判断条形码上是否存在异常信息。

只不过,这一仪器的观测精度是如此之高,甚至能够感知到太空中大气层的摆动,更何况是通过条形码这般的例子了。由于技术限制,ATMO面临着无数的挑战和问题,但团队依然信心十足,希望能够早日确认类地行星上的生命迹象。

一颗名为「K2-18 b」的类地行星上初现生命迹象。

在过去几年中,类地行星K2-18 b的存在已经被大家所熟知,它位于处女座,距离地球大约120光年。

这是一颗重要的类地行星的存在,它是科学家们使用调查太空专用望远镜开普勒号(K2)所发现的。这颗流行太空望远镜可以为地面科学家们提供非常宝贵的数据和信息,有许多科研队伍都会联合使用K2协助其科学研究。

K2-18 b这颗类地行星于2015年被首次确认存在,它是我们已知的第一个位于宜居带上的类地行星,也就是说,K2-18 b这颗行星所处的位置和地球相似,非常适合生命的发展和存活,因此该行星被广泛的研究和关注。

但与地球不同的是,K2-18 b这颗行星有着「潮汐锁定」的特点。正是因为其永远只向母星展现一面,一个半夜、一个半白昼,这种特殊的生存环境也使科学家们对其产生了极大的好奇心和探索欲。

这颗行星的存在对外星生命的探索有着极其重要的意义,因为它是我们能得知的「第一个」宜居带中的类地行星。在2019年9月份,科学家们宣布从K2-18 b的大气层中发现了大量的「水蒸气」,这是一个非常重要的发现。

即使在宇宙中存在着大量类似地球的星球,对科学家来说,水是最为重要的一环,亦是寻找外星生命的重要指标。科学家们猜测K2-18 b所在的宜居带中可能被一层厚厚的云层覆盖着,这也就解释了从地球上的望远镜观测到的远处K2-18 b这颗行星的特殊环境。

这颗行星的气温尤其适宜生命的存活,气温通常围绕在「正十度」到「负七十度」之间,这个范围对于地球上生物生命来说还是能够接受的。虽然迄今为止,从地球上还没有用望远镜观测到K2-18 b这颗行星上的生命存在,但人们对这一点充满希望和幻想。

直到在2021年,围绕着K2-18 b的外星生命迹象再度引起了人们的热议。照英国【每日邮报】、【卫报】等媒体报道,来自英国、荷兰的科研团队9月13日发表论文称,在分析K2-18 b的大气成分时,他们还找到了一种可能由生命体产生的气体「二甲基硫醚」(DMS)。

这种有机化合物在自然界中很常见,但必须经过生物合成,其存在会引发人们对某些生物的产生猜想。在地球上的生物环境中,二甲基硫醚通常是由海洋中的一些微生物所产生。

一般情况下,人们在陆地上无法闻到海中微生物散发的二甲基硫醚气味,但一旦身处在海域附近,人们很容易就能够闻到这种气味。这一气味也是潮汐所带来的特殊「天气预报」,当人们闻到更加浓烈的二甲基硫醚气味时,就会判断附近可能会有一场阵雨。

正是因为这一现象,人们认为若是在地球甚至有一些类似功能的海洋生物,它们可能会对更加浓烈的二甲基硫醚气味有着一定的适应性和利用性,或许在它们产生这一气味的同时,也为人类增添了一些「天气预报」的便利性。

所以,无论是人类还是外星生物,生存环境都会对其产生一定的影响,这也就是「极端天气下的生物选择」这样的一个论点。

二甲基硫醚不仅仅存在于地球的大气层中,其还会进一步氧化,形成硫酸盐,人们还可以在大气层中看到一些由硫酸盐组成的云层。正是因为这些云层的形成,人们可以得知二甲基硫醚也被大气层中的生物进一步利用。

不过,科学家将二甲基硫醚存在于类地行星K2-18 b的大气层中完全是一种纯粹的推测,目前还没有人类的工具和技术能够确认这一说法是否属实。而即便在未来确实有一天,科学家能够确认K2-18 b的大气层中存在有生命迹象的气体存在,这也并不代表该行星一定存在生命。

因为目前为止,人们对能够持续存在生命的条件了解并不多,即使出现在类地行星K2-18 b大气层中的二甲基硫醚气体在地球上是由生物合成产生的,但科学家还需要进一步了解该类地行星的大气环境条件,以及生命形式有多么的适应和韧性。

但即便如此,科学家们依然对这一点充满了期待和希望。

为了进一步确认K2-18 b上是否存在有生命迹象的大气层这一说法,科学家计划将利用前往彼得大梅尔斯山脉(智利)的尤利西斯望远镜。这颗高科技望远镜将使用自己的功能在K2-18 b的大气层中寻找气体迹象。

虽然K2-18 b这颗类地行星上到底存在与否的确切状况尚未有人类证实,但这绝对是一件值得全世界人民期待和祝福的事情。想想我们的祖先,为了走更远的路去探索未知的领域,甚至牺牲了自己的生命,而现在我们能够坐在自家舒适的沙发上,通过屏幕看到世界各地的景色形态,详细的了解岛国小镇的风土人情。

想想我们先辈,早在数百年前就已经开始推翻传统,创造出了一批又一批的科研成果和发明,我们已经不再用图纸计算或者立体模型来展示自己的构思,而是通过电脑软件「建成模型」逼真的呈现出我们的构思。

为了探索未知领域,科研人员们不断的改进并研发出了更加高科技的工具,只不过在过去几年的时间里,大部分的望远镜都集中在地面上,其工作原理大多都是「模仿」天文望远镜。

而随着科技的发展,科研人员们也在不断创新研制,开拓视野,发挥更加大的工作性能。一颗名为尤利西斯望远镜的高科技工具问世,它是为了继续太空望远镜的发展而生。

尤利西斯与人类以往研发的望远镜最大的不同是,它没有任何一个动作部件,我们在它的模型里是无法找到类似「转轴」「摇杆」这类部件的。而它正是依靠着先进的光学技术,才能得以在不插电的情况下,完成高精度的观测工作。

这颗高科技工具的身躯虽小巧轻便(重量只有两公斤、高度不足35厘米),但是它却拥有超越其体积的高性能工作能力,另其堪称「小巧玲珑,工作多能手」。尤利西斯望远镜可以在户外携带,并且能够在远离城市的郊区完成高精度的观测工作。

这颗高科技工具没有任何一个动力开关,它能够「工作」的原因,是因为它拥有着超高的科研性能。尤利西斯望远镜的高科技原理是:基于「干涉仪」的工作原理。

「干涉仪」是一种无线电和光学技术领域中广泛使用的仪器,它可以根据光或者电波的干涉波纹来测量其干涉范围和干涉强度,从而帮助科学家们完成各种工作和项目。

在日常生活中,我们能够看到的最好的「干涉仪」例子就是「创可贴」,只不过它所使用的原理在无线电领域几百年后才被人类发现和研究。

大家可以想一下,在日常生活中,如果我们的智能设备被摔坏了,只要我们的智能设备内的芯片没有受损,我们只需要将设备放到一个接收干涉波纹的「