各地不斷有報道宣稱發現外星人或外星飛行器,但至今仍未有確鑿的證據。
1972年,天文學家又實行“奧茲瑪Ⅱ計劃”對外星進行搜索,結果於1977年收到一個“WOW”信號。不過這個信號後來再未出現過。南極洲一塊被命名為“ALH84001”的火星隕石,來自0.16億年前的火星,1996年,科學家報道稱在這塊隕石中發現了像“納米化石”的微生物結構。
有關外星生命存在的信息層出不窮,探索外星生命成為近些年來人們熱議的話題。
9.2.1外星探索——我們在行動
首先是無線電信號搜索。1960年,美國天文學家弗蘭克·德雷克利用美國綠岸天文台巨大的射電望遠鏡,實是無線電天線,嚐試在其他恒星周圍搜尋智慧生命發出的無線電信號,史稱“奧茲瑪計劃”。德雷克的“奧茲瑪計劃”沒有收到任何來自外星人的信號,但搜尋地外智慧文明的“鳳凰計劃”卻由此鋪開,時斷時續一直持續至今。美國普林斯頓大學的科學家已經對15000顆星體進行了觀測。至今,人類已利用無線電波進行了50多年搜索,初步的成果顯示,人類已探測到星際百餘種有機分子譜線、太陽係外數百顆行星及其大氣、係外行星係統、係外類地行星,以及它們的射電信號等。1972年起,美國相繼發射了“先驅者”10號和“先驅者”11號探測器,這對孿生探測器各攜帶有一張地球人類的“名片”。1974年11月,美國利用位於加勒比海波多黎各島300米口徑的阿雷西沃射電望遠鏡向外星球發送了一份用二進製數碼編製的電報,傳達了地球人類的信息。
其次是探測器發射。1977年9月5日和8月20日,美國發射了“旅行者”1號和“旅行者”2號這對孿生探測器,它們攜帶了一張直徑50.5厘米的鍍金銅質唱片,該唱片被密封在一個鋁盒內,可以保存10億年。1985年美國又開始實施“米塔計劃”,用840個無線電頻道對宇宙天體進行掃描,其規模相當於1分鍾完成100萬個“奧茲瑪計劃”。2004年,俄羅斯在發射的格洛納斯(Glonass-M12L)衛星上安裝了6個帶有發給宇宙外文明的文字和圖案信息的鋁製“信息盤”。2005年,美國佛羅裏達的智力彗星公司通過功率強大的衛星向“兄弟星球”播放信息。2007年,由微軟聯合創辦人艾倫資助的位於美國加利福尼亞州的哈特克裏克的艾倫望遠鏡陣,擁有350個6米長的碟形天線,能夠掃描超過100萬個星係中由智慧生物發出的無線電信號,是世界上最大的天文望遠鏡之一,後因經費問題觀測計劃擱淺。2015—2020年,美國還將發射一係列探測器、觀測器和軌道望遠鏡,兩台“類地行星發現者”空間望遠鏡有望升空,將對太陽係周圍50~100光年的區域進行搜索,尋找類地球行星,試圖發現外星生命。另外,2008年12月末,在我國貴州省內正式開工建設目前世界上最大的500米單口徑射電望遠鏡,該望遠鏡相當於30個足球場大小。不僅中國的天文學家為之振奮,全世界的天文學家也在緊盯著它的進展,並希望這個最大的“天眼”能為人類對太陽係外生命的探測,解開宇宙起源之謎做出貢獻。
而現在,天文學家們最趁手的“秘密武器”,是2009年發射升空的開普勒望遠鏡。自2009年升空以來,開普勒望遠鏡便一刻不停地監測著大約15萬顆恒星,記錄它們亮度上的細微變化。如果觀察到某顆恒星出現周期性的星光變暗,至少觀察到4次之後,便可以確定那裏存在一顆我們看不見的行星。我們期待天文學家在外太空探索方麵給我們帶來更進一步的振奮人心的消息,可以預測,21世紀人類在探索太陽係外生命的進程中將會有新的更大的突破。
9.2.2怎樣找到外星生命——我們在思考
就外星人是否存在一說,弗蘭克·德雷克曾提出了一個著名的公式——德雷克方程式。利用這個公式我們可以估算出銀河係中究竟有多少個星球居住著類似於我們人類的有智慧的生命體。這個公式是將以下7個要素相乘:銀河係每年誕生的恒星的數量,這些恒星擁有行星的概率,之中具備生命誕生條件的行星的數量,生命誕生的概率;生命進化成有智慧的生命體的概率,生命擁有與其他星球進行通信的技術的概率,技術文明能夠存在的時間。不過,每個要素到目前為止都還沒有具體的數值。代入的數值不同,結果就會有天壤之別。比如我們假設銀河係中一共有1000億顆行星,它們之中具備生命誕生所需條件的占1/1000,但這些星球中,實際上隻有1/100誕生出了生命。照這麼算下來,銀河係裏大約有100萬顆行星可能存在生命。然而,就算這100萬顆行星上的生命體都進化為我們人類這樣比較高級、完善的生命體,而且還掌握了與其他星球進行通信的技術,但我們和外星人相遇的概率還是很低。不過,雖然我們與外星人相遇的機會不是很大,但是在宇宙的某個角落存在和人類一樣擁有智慧的生命體的概率卻是相當高的。
美國宇宙學家多爾的計算認為,銀河係中適合生物演化的恒星,約有170億個,而這些恒星係中,可能有6.4億個,是可供生物居住的行星。根據地球人類進化的速度,推算出6.4億個行星中,可能在32萬個行星上已經有了智慧生物。有的科學家認為,銀河係中,隻有地球上存在人類,因為,到目前為止,在太陽係內,還沒有發現其他行星上有智慧生命。而在銀河係中,類似太陽係中的木星、土星那樣幾乎主要由氫、氦等輕元素組成的行星上,生命的形成和發展是不可能的。在太陽係的生態圈的兩邊緣處,即金星和火星上,也沒有人類這樣的智慧生命,那麼生命的存在需要哪些條件呢?
係外行星是指太陽係之外的行星,它們圍繞各自的主恒星永不停歇地旋轉。迄今為止,我們每年都會發現幾十顆可能擁有有機化合物的係外行星。通過研究,我們在這些行星的大氣中發現了水、甲烷和二氧化碳等物質,這些都是生命存在的重要條件,不過在茫茫的宇宙中,具備這些條件的星體數不勝數。
對比地球的條件我們不難看出,判斷一個星球是否可能存在生命,這個星球與地球的相似指數是很重要的標準。要看這個星球的軌道是否在適宜居住的區域內,使水可以以液體的形式存在,水是生命存在必不可少的物質,隻要有水就可能有生命存在。而且溫度要在-50~5℃範圍內,還要處於穩定的宇宙環境中。因為生命的演化是要經曆異常漫長的歲月的,如果星球所處的環境沒有足夠的“耐心”,是無法等到生命出現的那一天的。最後要看星球上是否有大氣層,有了大氣層,晝夜溫差才不會相差很大,更有利於生命的出現。
不過,在地球上有那麼一群微生物可以以火山噴發出的硫化物分子為能量來維持自身的生存,換句話說,它們“食用”這些硫化物就好比我們呼吸氧氣。所以在係外行星上發現的任何硫化物分子都將有助於我們判斷這個星球是否存在生命。地球上的“噬硫”生命會將硫化氫作為廢物排出。我們通過研究發現,這些食譜奇特的微小生命使得地球大氣層中硫化氫的含量比沒有它們存在的行星上的硫化氫含量高出近10倍。考慮到星球之間遙遠的距離,在一個星球上很難辨別出另一個星球表麵究竟是水還是硫化氫。不過,我們可以計算出大氣中的硫化氫的含量,因為大氣中硫化氫越多,就會在空氣中形成越多的純淨硫浮質。那麼,這顆星球上有“噬硫者”的可能性也就越大。
9.2.3遠親不如近鄰——先從鄰居查起
說起存在外星生命的星球,我們自然會從臨近地球的各個星球開始想起,而我們對外星生命的探索也正是從這些“鄰居”開始的。現在,讓我們對這些“鄰居”逐一推敲一番。
首先是金星。歐洲首個金星探測器——“金星快車”號探測器探測到金星上也是有臭氧層的,是目前已知的太陽係中第三個存在臭氧層的星體,但金星大氣中存在濃厚的有毒氣體,有巨大的溫室效應,使得金星表麵溫度高達464℃,幹旱程度是地球的10萬倍,而大氣壓則差不多是地球的90倍。所以這裏應該是不會有生命存在的,因為要在金星上這樣惡劣的環境下生存實在是件太困難的事情。就目前我們所知的任何一種生命形式都是無法在此高溫下生存的。
火星和木星“歐羅巴”衛星是最有可能存在生命的兩個星球。紅色的火星是太陽係中和地球最相似的行星,它和我們居住的星球如親姐妹般有著相似的大小和溫度環境。所以長期以來,火星一直都是外星生命探尋者追逐的目標。但是,火星上貧瘠幹旱的土地讓人們從致力於尋找火星怪人轉向尋找簡單的生命形態。盡管它看起來並不怎麼舒適,但在遙遠的地下很可能存在著液態水和一些有生命的物體。在火星的兩極地區分布著大麵積的水冰,這使得我們有足夠的理由相信地表之下存在著液態水。雖然火星稀薄的大氣層不足以抵擋致命的太陽光輻射。不過地表之下,還是可能生活著微生物的。有證據表明,火星過去的環境也許更適宜生命存在,火星曾經有一個更溫暖、更潮濕的過去。幹涸的河床、極地冰蓋、火山和隻有在水中才會形成的礦物質都已在火星上找到。
因為有水的存在和大量的火山的活動,木衛二也有希望成為外星人的故鄉,盡管表麵上看起來它是個冰冷的星球。事實上,它不僅僅可能是簡單微生物的家園,也有可能存在複雜的生命。科學家們論證了數年後認為,在木衛二冰質表層之下隱藏著一個海洋,其中甚至含有氧氣。在研究木衛二表麵冰層是如何快速地補充後,美國亞利桑那大學科學家理查德·格林博格在2009年估算出,在地下海洋中含有足夠的氧氣來維持66億磅(約合30億千克)的微生命存在。在我們得意忘形之前,需要重點指出的是,現在仍然沒有確切的證據證明木衛二冰麵之下確實存在一個海洋。另外就是木衛二的湖泊和海洋的酸性過高,不利於細胞膜的發育,將很難出現大型有機高分子。不過,即使是在這樣惡劣的環境中,一些所謂的“嗜酸細胞”也還是可以生存的。
還有我們最近探知的鄰居——土衛二。據2012年的消息,土衛二或許也擁有著存在生命的條件。據探測得知,土衛二的個頭在土星的所有衛星中排行第六,其表麵幾乎能反射100%的陽光。它擁有適宜的溫度,而且存在水和簡單的有機分子的可能性極大,所以是太陽係中最有希望孕育生命的地方。據科學家推測,土衛二冰冷的表麵99%被水冰覆蓋,地表之下存在液態水的概率也很大。並且土衛二的南極地區有超過90處不同大小的噴泉,不斷向外噴射水汽、冰晶粒子和其他有機化合物。經探測發現,土衛二的軌道位於土星E環最稠密的部分,表明兩者之間可能存在某種聯係;盡管該衛星體積不大,但是在它的表麵既存在古老的撞擊坑構造,又存在較為年輕的、地質活動所造成的扭曲地形構造——其中一些地區的地質年代甚至隻有1億年。這似乎在告訴人們,這顆星球還很年輕而且具備生命存在的條件,或許現今還沒有生命的跡象,但經曆時間的流逝後或許會像地球一樣孕育出豐富多樣的生命。
土衛六是土星最大的衛星,它很容易被聯想到有生命存在,因為在土衛六厚厚的大氣層中富含的化合物通常意味著活有機體的存在。土衛六的大氣中充滿了甲烷,甲烷在陽光的照射下是很容易分解的。在地球上,生命活動產生的甲烷會補充被陽光分解的部分,土衛六上的甲烷同樣有可能是由生命活動產生的。
9.2.4那些天外飛仙——隕石
說完我們的這些鄰居,再來講講地球上的天外來客——隕石。到目前為止,共有22000份關於地球上發現的隕石的文字記載。在這些隕石中,很多都被發現含有有機化合物。1996年,科學家宣稱,在一顆發現於南極地區的火星隕石中發現了微化石的有力證據。這一證據表明在大約36億年前的火星上可能存在生命。經過長年的激烈辯論,這顆火星隕石中是否含有生命物質仍未有定論。如果這一說法是真實的,那它將對“有生源說”提供有力的支持。“有生源說”從字麵上看,是指“種子遍地都有”,這種理論認為生命是來自於外層空間的,行星間交換的生命在這裏指的是細菌,這類細菌能夠在極其惡劣的環境中生存、冬眠。所以生命可能存在於另一顆行星上,或許就是在火星上。它通過某種途徑來到地球上,並不是起源於地球。