
2019年6月20日,哈勃太空望遠鏡的寬視場相機3拍攝了這張照片,土星環位於照片的中心。(圖片來源:uux.cn/NASA/ESA/A.Simon/M.H.Wong)
(神秘的地球uux.cn)據美國太空網(Robert Lea):對地球以外生命的探索促使尋求者尋找各種潛在的棲息地——不僅在越來越多的已知類地係外行星名單上,而且在我們太陽係內的其他地方。
首先想到的可能是火星,一些科學家認為火星在其貧瘠的表麵下仍然有液態水的綠洲。不久前,在金星大氣層中檢測到磷化氫,這可能是生物衰變的指標,引發了關於在這顆熱得可怕的行星的雲層中是否存在生命的爭論。幾十年來,科學家們一直在思考木星等氣態巨星的天空中是否存在生命。
但很少有科學家考慮過生命存在的地方是木星大氣層外的一組環。這些環,就像環繞太陽係所有氣態巨星的環一樣,實際上是主要由水冰顆粒組成的帶,有些小到沙粒,有些大到山脈。那裏可能存在生命嗎?
科學家們普遍認為,一個能夠支持我們所知的生命的環境需要三個關鍵組成部分。第一種是某種能量來源:通常是來自恒星的熱和光,生物可能會利用這些能量進行光合作用。第二種是有機物質:含碳的化合物,可能首先形成生物。第三種是液態水。從月球到遙遠的彗星,所有的東西都可能有凍結的水,但水必須是液態的,生命才能茁壯成長。
以壯觀的土星環為例。在它們之中,我們所知道的生命的三個要求中有兩個是已知存在的。即使在這裏,也有充足的陽光來滋養生命。雖然土星環似乎不太可能存在有機物質,但美國國家航空航天局的卡西尼號任務發現,丁烷和丙烷等碳化合物從土星最內側的D環進入了這顆氣態巨星的大氣層。
不幸的是,第三種成分——液態水——不見了。加利福尼亞SETI研究所的行星科學家Matthew Tiscareno告訴Space.com:“確實有有機物質落入環中,有陽光,但沒有液態水。有很多水,但都結冰了。”
因此,這使得生命——再次,至少正如我們所理解的那樣——在我們太陽係的任何一個環中都是一種艱難的可能性,所有這些環都離得太遠,太冷了,水冰無法融化。但是,如果環存在於另一個恒星係統中,比如說,離太陽更近的地方,那麽太陽的熱量可以給我們提供我們所尋找的液態水。
盡管科學家們盡了最大努力,但他們還沒有發現內部行星周圍的環,無論是在我們自己的太陽係中還是在另一個太陽係中,所以他們隻能對這些環的樣子做出有根據的猜測。與我們在木星或土星周圍發現的水冰環不同,這些較溫暖的環可能是岩石巨石的集合。
不幸的是,在水周圍有空間的情況下,保持水的液態仍然很困難;如果沒有大氣,液態水往往會蒸發掉。Tiscareno說:“你需要一個大氣來保持液態水的穩定。”。“它不一定與小行星有太大區別。”
許多科學家認為,數十億年前,簡單的生命可能是通過一顆小行星撞擊一個年輕得多的世界而來到地球的:這一理論被稱為泛精子學說。2023年,科學家們在日本隼鳥2號任務從小行星龍穀號上采集的樣本中發現了尿嘧啶,尿嘧啶是一種有機化合物,也是RNA的成分之一。另一方麵,這些化合物是否真的起源於小行星本身是值得懷疑的。
就目前而言,戒指審查員通常不會關心生命的可能性。但這並不意味著這個想法並不完全超出科學家可能考慮的範圍。Tiscareno說:“我喜歡思考有創意的生活場所。”。
環對天文學家來說非常有趣,原因很多,與尋找生命沒有直接聯係。首先,它們是天然儀器,使天文學家能夠以獨特的方式檢查它們的宿主行星——例如,觀察隕石撞擊環。另一方麵,研究一顆行星的環告訴我們這顆行星是如何進化的——隻有特定的條件才能讓環發展成天文學家所看到的結構。
第三,環是圓盤:換句話說,是最初創建行星係統的圓盤的小複製品。科學家們目前還看不到其他恒星周圍新形成的原行星的圓盤(至少不是很詳細),也無法創建一個時間表來觀察早期太陽係——但他們絕對可以觀察土星環。
(责任编辑:綏化市)