最近,美国“毅力”号探测器成功登陆火星,它有一个重要使命,就是在这颗红色的星球表面液态水最后消失的地方,寻找生命的痕迹。而就在“毅力”号漫游火星的同时,中国科学院转载了科技日报的一篇文章,称“研究发现地球上某些微生物可在火星暂时存活”。
成功登陆火星的毅力号探测器
中国科学院官网的报道
原来,2019年,NASA和德国航空航天中心联合向地球的平流层发射了几种真菌和细菌生物,包括黑曲霉菌、沙棘盐霉菌、金黄色葡萄球菌等真菌孢子,结果发现在这种紫外线辐射类似火星的环境下,某些孢子经受住了考验,特别是黑曲霉菌,返回地面后竟然可以复活,这意味着它能够在没有氧气和水的火星环境中生存,即使用科学家最严谨的话来说,也可以“暂时存活”。
就是它,竟然可以在类似火星的环境中暂时存活
不过今天咱们要聊的不是黑曲霉菌,也不是火星上的生命,而是由此展开,开拓人类寻找域外生命的思路。生命远比我们此前想象的更为强大,而我们在宇宙中寻找生命,总是喜欢以自身为标准,也就是碳基,主要以氧气和水作为能量来源。可事实上,并不一定如此。
生命不一定非要像地球上的形态一样
理论上说,只要能够与外界交互,获取能量,能够新陈代谢、繁衍后代和自我复制,就都是生命。地球上的生命,大部分是以氧气和水来作为交换介质,从外界获取能量,并进行新陈代谢的,但实际上,甲烷也可以和水、氧气一样,成为能量交互的物质和溶剂。
厌氧生命
水分子由一个氧原子和两个氢原子构成,它们之间的连线夹角是104.5度。这样,水分子就有了极性,氧原子是水分子的负极,而两个氢原子则是水分子的正极,正极可以吸引负离子,而负极可以吸引正离子,这就让水有了十分优秀的溶解能力。
水的分子结构
反观甲烷,它虽然没有极性,但并不是完全没有溶解能力,比如甲烷就可以少量溶解油和脂肪,而这些油脂分子可以连接其他分子参与生化反应。如果甲烷世界真的有生命,那么必将是一个浑身油腻的“中年大叔”,像一团一团的脂肪一样,而且它的新陈代谢和动作也十分缓慢,类似于电影《星球大战》中的赫特人贾巴。
甲烷的分子结构
甲烷生命可能长这样
科学家判断,在土卫六泰坦星的液态甲烷海洋中,就可能存在厌氧型生命,所在“毅力”号登陆火星之后,美国又将目标指向土卫六,计划在2026年发射一个名为“蜻蜓”的无人探测器,它将使用核动力,像直升机一样在土卫六上飞行,大大拓展了探测范围。
毅力号的小直升机只是开始
土卫六泰坦星很可能有甲烷生命
甲烷是有机物,所以以甲烷为介质的生命和人类一样,也应该是碳基生命。而实际上,宇宙中还可能存在硅基生命和其他类型的生命体。在元素周期表中,硅就在碳的下方,所以它和碳元素的许多基本性质都相似。比如碳能和四个氢原子化合形成甲烷(CH4),而硅也能同样地形成硅烷(SiH4),硅酸盐是碳酸盐的类似物,三氯硅烷(HSiCl3)则是三氯甲烷(CHCl3)的类似物。
这就是硅,竟然闪耀着金属的光泽
而且,碳和硅都能组成长链或聚合物,它们并在其中同氧交替排列,最简单的情形是,碳—氧链形成聚缩醛,它经常用于合成纤维,而用硅和氧搭成骨架则产生聚合硅酮,所以硅的确可能作为碳的替代物构成生命体。在科学家的描绘中,硅基生物可能是被类似玻璃纤维的丝线串在一起,中间连接以张肌件以形成灵活、精巧甚至薄而且透明的结构,整体看起来像会活动的晶体。而神奇的宇宙还会以更多的形式创造我们相当不到的生命,比如金属体、能量体、意识体等等。
也许外星生命就是一团可以活动的二氧化硅晶体
不过,科学总是严谨的,虽然生命存在的形式可能有千万种,但我们只能以人类为样本去宇宙中寻找生命,因为我们对这个世界所有的认知,都是基于这个标准的。如果放弃这个标准,我们对宇宙和生命的探索,很快就会陷入臆想和神学状态。另外,虽然生命的形态可能有千千万种,但是大部分对于我们人类来说,可能根本没有意义。比如有人猜测,星球、星系,甚至整个宇宙就是一个生命体,它们说一句话就要上亿年,而我们人类的存在不过才几百万年。
也许整个星球、星系、宇宙就是一个生命
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