书城文化真实的梦幻上
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第3章 孕育无限生命的宇宙

1.宇宙中有智慧生物吗

地球上的居民,并不是宇宙中唯一的智慧生物——这个说法能令人信服吗?

天文学家们估计,在望远镜所及的范围内,大约有1020颗恒星,假设1000颗恒星当中有1颗恒星有行星,而1000颗行星当中有1颗行星具备生命所必需的条件,这样计算的结果,还剩下1014颗。假设在这些星球中,有1‰颗星球具有生命存在需要的大气层,那么还有1011颗星球具备着生命存在的前提条件,这个数字仍是大得惊人。即使我们又假定其中只有1‰已经产生生命,也有1亿颗行星存在着生命。如果我们进一步假设,在100颗这样的行星中只有1颗真正能够容许生命存在,仍将有100万颗有生命的行星……

毫无疑问,和地球类似的行星是存在的,有类似的混合大气,有类似的引力,有类似的植物,甚至可能有类似的动物。然而,其他的行星非要有类似地球的条件才能维持生命吗?

实际上,生命只能在类似地球的行星上存在和发展的假设是站不住脚的。以往人们认为被放射物污染的水中是不会有任何微生物的,但是实际上有几种细菌可以在核反应堆周围足以让多种微生物致死的水中存活。有两位科学家把一种蠓在100℃的高温下烤了几个小时后,马上放进液氦中(液氦的温度低得和太空中一样)。经过强辐照后,他们把这些试验品再放回到正常的生活环境中。这些昆虫又恢复了活力,并且繁殖出了完全“健康”的后代。

这无非是举出了极端的例子。也许我们的后代将会在宇宙中发现连做梦也没有想到过的各种生命,发现我们在宇宙中不是唯一的、也不是历史最悠久的智慧生物。

地球外的茫茫宇宙中,究竟有没有生命?随着空间科学技术的不断发展,这个富有神话色彩的猜测,越来越激励着人们。20世纪90年代中期,日本著名的宇航学教授佐贯亦男与地外生命学专家大岛太郎,发表了有关地外生命的对话,论点新颖,妙趣横生。

科学家能够提出地球外有生命,甚至推测存在比我们更聪明的外星人,是很了不起的。因为有些人会用地球上生命形成与存在的传统理论来衡量外星球,忘却了他们之间在地理条件和自然环境上的不同。

科学家希柯勒教授在实验室里创造了一种与地球环境截然不同的木星环境,在这样的环境条件下成功地培养了细菌与螨类,从而证明生命并不是地球的“专利品”。我们地球上的所有生物也不是按照同一个模式生活的。氧是生物进行新陈代谢的重要条件,但是有一种厌氧细菌就不需要氧,有了一定的氧反而会中毒死亡。高温可以消毒,会使生命死亡,但海底有一种栖息在140℃条件下的细菌,温度不高反而会死亡。据估计,地球上不遵守生命理论而存在的生物有好几千种,只是我们没有全部发现而已。

有些人妄断地球的环境是完美无缺的,什么只有一个大气压,温度、湿度正常……其实,这些标准是地球人自定的。事实上,地球上的各种生命不一定都生活在“自由王国”之中,它们必须受到各种限制。我们不应该以地球上生命存在的条件去硬套外星球,各个星球有自己的具体条件。如果表面温度为15℃至零下150℃的火星上存在着火星人,他们也许会认为在地球这种温度条件下根本无法存在地球人。

于是,在生命理论的研究领域中,行星生物学应运而生了。它主要研究地外各种行星的自然条件,是否存在适宜于这些环境条件的生物,地球生物是否可以移居到地外行星上去,以及发现行星生物的新方法。因为生物往往具有一种隐蔽的本能,即使存在也不一定能轻易发现。例如地球空间中存在着许多微生物,但又有谁能用眼睛去发现它们呢?目前,对火星、金星、木星等的探索工作刚刚开始,断言这些星球上不存在任何生命,似乎为时过早。

随着人类对自然界认识的深化及当代科学技术飞速发展,人们提出在地球以外的星体上存在生命甚至高级文明社会的问题不足为怪。科学家们为好奇心所驱使,极力想探索出个究竟来,于是在20多年前就产生了寻找“地外文明”的科学探讨方向。

外星人的传闻日益增多,不管男女老幼,对此都很感兴趣。但是除了我们地球的人类之外,其他天体上到底有没有类似人的生命?这件事已成为当代科学的第一大谜。

为解开此谜,1987年10月,世界上有69位著名科学家联合发出呼吁,要求对外星智慧生物进行世界性的探索。

2.几个可能存在生命的太阳系星球

智慧生物与生命是两个不等同的概念。即使我们能十分有把握地断定,在太阳系诸天体中,除地球外,没有任何一个天体拥有智慧生物,但仍不能肯定,在其他天体中也不存在任何生命活动,特别是那些低等的微生物。

在被怀疑拥有原始生命的太阳系诸天体中,火星是被议论得最多的一个。

美国国家航空航天局和斯坦福大学曾发表了一篇报告,认为40亿~45亿年前,南极大陆上曾存在微生物。而从南极大陆的火星陨石中发现的显示火星生命体存在的物质看,地球外存在有生命体的迹象。

美国国家航空航天局局长可鲁把火星上可能存在生命体这个宇宙研究史上的最新发现称之为“令人震惊的发现”。

新发现是从1984年被发现的12个陨石中的一个叫作“ANL8400”的南极陨石分析中产生的。它大约是1500万年前火星与木星间小彗星群碰撞的结果,大致在1300万年前落在南极大陆,年龄大致是40亿~45亿年。

美国国家航空航天局和斯坦福大学的研究表明,对陨石进行薄片分析后,能见到一种叫“多循环芳香碳水化合物(PAH)”的有机物。从这种有机物看,可以证明火星的生成过程或微生物存在的可能性,但从陨石切片看,可以看出火星上曾有生物体存在的痕迹。

从PAH中还可发现,有的细菌酷似地球细菌,其分子结构为与磁铁和巴代利亚硫化铁相似的单细胞物质,这也为火星上有微生物存在的推论提供了证据。当然,美国航空航天局仅用“有力的证据”、“有待进一步调查证实”等字眼,尽量避免使用火星上存在微生物的肯定性语言。

可鲁局长解释说:“陨石中发现的火星上存在与地球细菌相似的单细胞生物痕迹,并不是说火星上过去就一定存在高等生物。”

有关的详细研究成果刊在《探索者》上。关于火星上生命体存在与否的话题,今后必将有进一步的争论。

土卫六是土星的第六颗卫星,它也可能会存在生命。土卫六的直径约5800公里,是太阳系中最大的一颗卫星,也是太阳系里已知的唯一具有真正大气层的卫星。土卫六的表面温度,因距太阳较远,大约维持在零下150℃左右。

根据科学家对生命起源的实验研究,人们知道,用紫外线照射甲烷和氢,就能形成许多有机化合物,如乙烷、乙烯、乙炔等。而宇宙探测器的科学探索表明,土卫六的大气中确实含有甲烷、乙烷、乙炔等,还可能有氮的一些成分。因此人们相信,土卫六上有可能找到更复杂的有机物。人们还推测,在土卫六表面可能存在一层由较复杂的有机物构成的海洋和湖泊,如果这一推测是可靠的,那么土卫六上就很可能存在一些原始的生命形态。

第三颗引起人们注意的可能拥有生命的天体是木星的卫星木卫二。

木卫二的表面存在大量由水构成的冰。而根据其平均密度为3.03克/厘米3来估算,它可能有一个厚约100公里的由冰和液态水组成的壳层。

1979年3月,当“旅行者号”飞船飞越木卫二上空时,人们曾非常惊奇地注意到,木卫二具有奇特的与众不同的外貌,分布着许许多多纵横交叉的条纹,犹如一大堆乱麻。人们还注意到,这种像乱麻一般交叉的裂缝具有褐色的基调,与其周围颜色浅得多的部分相比,显得轮廓分明。对这种褐色物所作的光谱分析表明,它们很可能是有机聚合物。据此,人们推测,当木卫二从原始星云中形成时,可能也和地球等天体一样,聚集有一些来自原始星云的甲烷和氨。以后,这些气体可能在内热的作用下不断地释放出来,当其渗透到表面时,便会在太阳紫外辐射和来自木星的带电粒子的激发下,合成为有机物。尽管同样的辐射也会摧毁这些有机物,但液体水却能保护它们,甚至还会促使它们进一步水解,复合形成氨基酸,为生命的形成提供了条件。

其实,不仅是上述三个天体,就是对金星、木星、木卫一,甚至我们的月球,是否就完全没有任何生命形态,人们也没有完全排除怀疑。

金星以其表面具有高达400℃以上的温度,而一直被人们认为是不适宜生命生存的。然而,1977年以来,人们在调查洋底的地壳裂缝时,却发现在一些温度高达300℃甚至更高温度的海底喷泉旁,生活着许多可耐高温的生物。这使人们认识到,生命对环境的适应能力远比人们想象的大许多。因此,我们不能断定金星对生命来说就是绝对的禁区。何况,即使金星表面没有生命,也不能肯定地排除在它的大气层里温度适宜的地方,就没有漂浮着一些含微生物的云层。

木星是一个主要由氢和氦组成的天体。理论分析表明,它的云层厚约730公里,下面是厚约24000公里的液态分子氢组成的木星幔,再下面是具有金属特性的原子氢组成的下部木星幔,然后才是一个可能由硅和铁组成的石质木星核。木星距太阳较远,理论计算表明,其云层顶的表面温度应在-168℃左右,但实测的结果比理论值高出20~30℃,这表明它有来自内部的热量。因此可以算出,在云层底部,温度可高达5500℃。

1979年,“旅行者号”飞船飞临木星上空所作的光谱分析表明,木星大气中除了氢、氦、氨、甲烷和水外,还可能有乙炔、乙烷、硫化铵、硫化氢铵、磷化氢等各种有机或无机聚合物。人们还发现木星上不时发生闪电。这使人们推测,在木星的大气层里完全有可能合成复杂的有机物,甚至出现生命。一些研究者指出,由于木星大气存在着垂直湍流运动,来自云层底部的高温、高压气流会对生命造成毁灭性的破坏,所以气流运动相对平稳的两极地区,存在生命的可能性要比木星赤道地区大一些。

木卫一是木星的另一颗卫星,具有石质的表面。根据对其红外反射光谱的研究,木卫上没有水的痕迹,但富含硫质。1979年,“旅行者号”飞临它上空时,曾观察到它的上面有活跃的火山活动。木卫一上这种强烈的火山活动,和伴随火山活动喷溢出来的硫,使一些人猜测,在它的上面有可能存在像太平洋底热喷泉周围的那种以硫为食料的生物。换言之,这种生物可以不必依赖阳光来提供能源,也无须依靠光合作用来生活。

至于月球,尽管已有阿波罗6次登月和苏联2次月球自动站的考察记录,但仍有一些人对月球生命问题不肯轻易罢休。他们提出了种种怀疑,并猜测是否会有生命隐居在月面之下。

综上所说,我们对太阳系中其他天体是否拥有生命的讨论远远没有结束,人们正期待着今后更深入的探索。