地球之外，是否有生命存在？科学研究前路漫漫

 

这幅插图曾在2017年2月23日的《自然》杂志上出现，宣布了一颗恒星：特拉比斯特1号。它是一颗超冷矮星，周围环绕着7颗地球大小的行星。在这些行星中，可能会存在液态水。那些离恒星很远的行星更可能有数量显著的冰，尤其是背向恒星的那一面。

此系统已通过美国航空航天局（NASA）斯皮策太空望远镜、地基特拉比斯特望远镜（TRAPPIST：凌星行星与星子小望远镜）和其他地基望远镜的观测揭开了神秘面纱，并被命名为特拉比斯特望远镜。美国航空航天局（NASA）在加利福尼亚州帕萨迪纳市的喷气推进实验室（JPL）为华盛顿的NASA科学任务理事会管理着斯皮策太空望远镜任务，帕萨迪纳市的加州理工学院斯皮策科学中心指导科学操作，科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁空间系统公司为航天器操作基地，在加州理工学院红外线过程研究分析中心（Caltech/IPAC）的红外科学档案室存档数据。NASA的喷气推进实验室由加州理工学院负责。

此系统已通过美国航空航天局（NASA）斯皮策太空望远镜、地基特拉比斯特望远镜（TRAPPIST：凌星行星与星子小望远镜）和其他地基望远镜的观测揭开了神秘面纱，并被命名为特拉比斯特望远镜。图源：美国航空航天局/喷气推进实验室-加州理工学院（NASA/JPL-Caltech）

美国航空航天局（NASA）在2017年2月22日发布了一则通告，其重要性何在？这最初出现在Quora上——Quora是获取与分享知识、使人们能从他人身上学习并对世界有更好认知的地方。

 

以下是NASA的指导员、飞行指挥员Robert Frost在Quora上的回答：

图源：美国航空航天局/喷气推进实验室-加州理工学院（NASA/JPL-Caltech）

 

其中一个最基础的问题就是“我们人类是孤独的吗？”这个问题的回答将动摇我们对于宇宙以及我们在宇宙中的位置的认知。我们大部分人的身份都被限定在“我们是独一无二的”这一设想的框架内，因此我们把自己视为唯一有生命存在的星球上仅有的智慧生物，所以我们就把自己放在宇宙的中心，放高我们的姿态。“我们人类是孤独的吗？”这一问题的回答会撼动宗教、哲学与生物学的地基。寻找到其他类似地球的星球，也会撼动天文学和地质学的地基。

设想你是原始部落中的一员，生活在数千年前的一片大平原上。你过着受庇护的生活，你对宇宙的理解仅局限于你和你的部落的观测。你独自穿过大平原，去寻找其他东西。想象一下，你见到了第一只鸟，意识到有一种能飞的生命形式存在，这颠覆了你的世界观。继续前进，你到达了海岸。想象你看到了第一条鱼，意识到有一种能在水中游的生命形式存在，这也

颠覆了你的世界观。

在我们的理解中，我们几乎是原始的。我们对生命本身的定义基于我们对地球上生命局限的观测之上。我们所知关于生命的一切，都建立在对形成于地球上生命之观测的基础上。从这些观测中我们得出结论：生物体含有碳且需要水。因此我们推断，如果我们能找到一个存在液态水和复杂碳基分子的地方，那里就可能也有生命存在。这太目光短浅了，可能有生命既不需要水也不需要碳。

但是化学家告诉我们，相比其他元素，生命更可能建立在碳元素的基础上。碳元素是最轻、最丰富的元素，它拥有四个价电子——它们位于可以容纳八个价电子的壳之中。这意味着一个碳原子能形成四个共价键，而氮原子可以形成三个，氧原子可以形成两个。碳原子也能形成两个双键，组成稳定的（但不至分子无法改变的程度）、复杂的、多分支的分子。这也意味着碳有能力形成十分复杂、灵活的分子，而且还很轻、很丰富。生物很复杂，需要变得灵活才能生存下去。水是生命之源，是普遍的溶剂，它能溶解掉许多物质，这显得它在运输物质进进出出活细胞中很有价值。

所以，我们寻找复杂的碳基分子，寻找水和使水呈液态的温度。到目前为止，我们没有生命迹象，也没有找到可能孕育生命的地方。但今天，美国国家航空航天局（NASA）公开了重大发现：太阳系中有七个可能在表面存在液态水的岩石星球，其中三个位于宜居带（恒星周围一片拥有地球轨道一般宜居环境的区域）。我们已在单恒星系统中找到多个可能有生命存在的地方了。

 

这不仅为我们进一步指导研究提供了十分明确的目标，还使我们更加确信，地球不只在外形上不是独一无二的，事实上，那些与之形态相似的星球也很普遍。我们所见的几乎是宇宙中无限小的，如果寻找类地行星，我们依然能找到许多可能恰似地球的行星。或许它们更像火星或金星，未来的研究将会给出答案；但是若对其他探索富含碳的小岩石行星进行附加探索，很容易发现水，且恒星适度地发光发热。

天文学家法兰克·德雷克提出了一个方程——这就是被人们所熟知的德雷克方程（德雷克公式）：N = R* • fp • ne • fl • fi • fc • L

 

德雷克方程指出，如果我们把形成适宜智慧生命发展的恒星的概率相乘——通过那些带有行星系统的恒星的一小部分（每个行星系统都有适宜生命生存的环境）——那么行星上就可能有智慧生命，智慧生命的存在产生文明，有文明就有科技的发展，科技会使一些能证明它们的存在的可探测信号释放到宇宙空间。通过测量这种文明继续散播信号的时间的长度，我们可以大致知道星系中可能被探测到的未知文明的数量。

 

时至今日，许多有关德雷克方程的内容都是猜测。我们没有断定数值的确切方法，我们不得不先推测，而后用我们的观测去证明它。今日我所讲述的这一大发现，增强了我们的信心。

 

在我们的太阳系中，我们知道，一定有一颗行星适宜生命生存（那就是地球），还可能有两颗行星同时适宜生命生存。如今，我们正探索另一个拥有三到七颗行星的恒星系，那里可能也会有生命存在。

为了使结果更令人信服，我们需要继续做类似的探索。在未来，不久后的某一天，我们就可以轻松地说，一颗可能支持生命生存的恒星存在生命的可能性不如既有恒星、又有宜居行星的星系。这样的结果将戏剧性地改变德雷克方程中N的值，并且使我们更加确信我们人类并不孤独。我们需要发展和改进方法，以便更好地研究这种系统（TRAPPIST-1）。在天空中的某一位置，我们有三到七个可能显示出信息的目标，这些信息将会彻底影响科学多分支，还可能改变我们审视宇宙中的自己的方法。

 

这确实太酷了。稍微夸张一点地说，这有点像达尔文第一次看见象龟。我们找到了一个可以仰望的地方。或许，我们会很坚定，认为在那个系统中找不到任何生命迹象。这有点令人失望，但依然有极大的价值，因为这为加强我们的理解提供了更多的信息。

 

 

 

作者: Quora

FY: 北斗星zj

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