筆者 東邪
地球是太陽系內唯一一顆存在高級文明的星球,但不一定是唯一一顆存在生命的星球,因為太陽系內有八大行星,許多行星還有衞星繞着轉,既然這些星球中出現了地球這樣的天體,那麼其他星球再不濟也不至於全都沒有生命。雖然經過五十多年的太空探索,人類至今還未發現外星生命,但科學家已經在一些星球上發現了與生命相關的痕跡。
其中被探索最多的星球是火星,它和地球一樣位於太陽系的宜居帶中,而且與地球之間的距離比較近,因此人類在它身上寄予厚望。然後是稍微遠一些的木衞二,這顆屬於木星的衞星表面雖然都是冰層,但科學研究發現其地下可能存在海洋。接着是土衞六,這顆同樣名為“泰坦星”的衞星也被認為存在地下海洋。
那麼這三顆星球到底有哪些關鍵發現讓科學家看到了希望?未來人類還會繼續推進對這三顆星球的探索嗎?
為何火星表面貧瘠,但科學家仍不放棄探索?
先來説説大家聽得最多的火星,美國是最早在探測火星上制定計劃的國家。雖然蘇聯早在美國之前就已經嘗試探索金星了,但由於金星的環境太過惡劣,導致蘇聯數次發射的登陸器最終都無法在金星上長時間探索。美國最早的火星探測計劃是“海盜計劃”,它是在星際探測器“旅行者號”成功後被提出來的,目的是勘測火星。
海盜計劃總共有兩架火星探測器,第一架海盜一號在1975年8月20日發射升空,不到一個月後海盜二號也發射升空了。這兩台火星探測器的目的都是對火星進行生物探測,為了達到這一目的,設計師為它們裝配了專門挖取火星土壤的機械臂,然後把土壤放進自帶的迷你實驗室中進行分析。
這個迷你實驗室是海盜號的最大特色,它利用傳統的碳14追蹤方法來追溯土壤中的碳原子,然後用氣相分析分光儀來檢測有機物的痕跡。然而海盜一號和海盜二號都在火星上探索了幾個月的時間,並未在火星土壤裏發現有機物的存在。最終這兩台探測器都沒有監測到生命的痕跡,但科學家又將研究方向轉向火星的地貌。
盤旋在火星上空的探測器拍攝到了火星表面存在大量類似乾涸河牀的地貌,NASA科學家根據這些圖片進行分析,並對比了地球上的河牀地貌,推測過去的火星很可能存在江河和湖泊。如果火星過去真的存在江河湖海,那麼這些水域的底部很可能出現過生命。雖然隨着時間的推移這些水域都乾涸了,但生命的殘骸還有可能停留在那些區域。
除此之外,科學家在火星上還有更重大的發現。2018年7月,NASA利用火星上空的穿冰雷達對火星南極的冰蓋進行探測,結果發現了冰蓋下方較深的區域存在液態湖泊。儘管科學家認為這個湖泊的温度應該非常低,而且其中的鹽度也很高,但它的出現説明火星是有可能存在地下湖泊的,這會讓科學家在未來加大對火星地下水的探索力度。
它被認為比火星更有希望?
在太陽系中,有一顆星球被認為比火星更有可能孕育生命,它就是木星的第四大衞星木衞二。木衞二是意大利科學家伽利略在1610年發現的,當時伽利略通過觀測木衞二明亮的表面確定了它的存在,而木衞二之所以表面會與眾不同,是因為它表面被厚厚的冰層所覆蓋,這使得它成為太陽系內亮度最高的衞星。
科學家有什麼理由認為木衞二是除了地球之外最有可能孕育生命的星球呢?首先來看看木衞二的基礎情況,經卡西尼號探測器的長期探測,木衞二的表面温度長期低於零下100攝氏度,其赤道地區的氣温也低於零下150攝氏度,兩極地區的氣温更低至零下220攝氏度。因此木衞二表面常年都存在冰封的情況,但科學家發現木衞二上存在潮汐力。
這股潮汐力產生的熱量自下向上擴散,使得冰層底部變成液態形式,直到熱能與結冰的狀態達到平衡,液態水和冰層才能各自維持狀態。那麼木衞二地下的潮汐能又是如何產生的呢?NASA科學家認為木衞二的軌道偏向木星系統的中心,與其他幾顆木星衞星產生了共振,從而導致其內部產生潮汐力。
不僅能如此,NASA還在2013年12月11日公開宣佈,他們在木衞二上首次發現了黏土型礦物,這種物質的出現説明木衞二的礦物中可能存在有機化合物。從表面上看,木衞二的冰層上存在許多縱橫交錯的條紋和撞擊坑,有專家認為這是木衞二地下的海水滲透到地面後形成的。木衞二的冰層有多厚呢?目前還沒有確切的答案,還需要未來派遣探測器進行登陸探測。
如果木衞二上真的存在生命,會以什麼形式存在?
木衞二早在21世紀10年代就引起了科學家們的關注,2013年美國還上映了一部名為《歐羅巴報告》的科幻電影,電影中的歐羅巴星就是木衞二,地球宇航員對這顆衞星進行深入探索後,發現木衞二的冰層下存在一個巨大的海洋,而且海洋裏出現了疑似魚類的生物。這部電影引起了人們對木衞二生命的討論,如果木衞二存在生命,可能以魚類的形式存在嗎?
對此來自美國亞利桑那大學的科學團隊曾於2009年11月對卡西尼號探測到的數據進行深入分析,最終他們認為木衞二的地下海洋可能存在魚類生命。不僅如此,參與此次研究的科學家理查德·格林伯格認為地下海洋裏至少存在300萬噸魚類,如果這種推測符合實際情況,那麼將顛覆人類的認知,原來木衞二不僅存在生物,而且是龐大的生物羣。
對於柏林伯格的觀點,美國深海生態學家蒂莫西·尚克也表示認同,他認為如果木衞二上沒有出現生命,那才是人類應該感到疑惑的事情。雖然如此,在找到最終的真理之前,總會有截然相反的聲音出現,有科學家認為支持木衞二存在生命的假設前提是木衞二存在地下海洋,然而這個前提目前還無法完全確定,有些科學家或許過於樂觀。
而且還有觀點認為,即使木衞二存在海洋,並且海洋裏出現了生命,那也不太可能是魚類生物,因為魚類的生存需要充足的氧氣和養分,木衞二的地下海洋並不滿足這兩個條件,因此木衞二的生命形式更可能是微生物而不是宏觀生物。
如果存在外星生命,那麼它們會是什麼類型的生物?
回溯地球的生物發展史,最早出現的生物也是微生物,微生物在自然環境的作用下才逐漸演變成複雜生物。因此不少科學家認為,地外空間生命的發展目前可能還處於微生物階段,由於它們的生存環境十分惡劣,因此被定義為“極端微生物”。極端微生物真的存在嗎?至少人類已經在地球上發現了這類生物的存在。
大約50年前,有生物學家在海面下一英里深的地方發現了一些小蝦和小螃蟹,它們已經適應了沒有光線的環境。這還不是生命生存的極限條件,有科學家在極熱的海底熱液噴口出提取了樣本,經檢查樣本里存在從未被發現的微生物。這些微生物不僅要承受熱液噴口的高温,而且還能利用噴口噴出的化學物質作為生存原料,這種微生物就是科學家所説的“極端微生物”。
因此可以推測,如果木衞二存在地下海洋,而且其他幾顆衞星對它的潮汐作用使得它的海洋底部存在極端環境的話,那麼那種環境下有可能出現極端微生物。
土衞六的潛力也不容忽視
土衞六,又名泰坦星,是土星所有衞星中體積和質量最大的一顆,是太陽系第二大衞星。1655年3月25日,荷蘭天文學家克里斯蒂安·惠更斯正式發現土衞六。進入20世紀後,科學家推進對土衞六的探測,發現它擁有濃厚的大氣層,這讓它成為太陽系裏唯一一顆擁有大氣層的衞星。雖然後來經過探測,土衞六的大氣層中主要成分是甲烷,但科學家認為甲烷也可能成為孕育生命的基礎。
為了進一步探索土衞六,歐洲航天局在1997年發射了惠更斯探測器,它在2005年1月成功登陸土衞六。惠更斯探測器登陸後2個小時內就向地面傳回了大量土衞六表面的照片,這些照片顯示土衞六的表面存在大量岩石和冰塊。科學家在對惠更斯探測器探測到的數據進行及時處理和研究後,發現土衞六地下也可能存在液態海洋。
綜上所述,目前太陽系內比較有希望出現生命的星球分別是火星、木衞二和土衞六。