章節8

神秘的類星體是什麼

1960年,射電天文學家用當時世界上最大的望遠鏡觀測到一個叫3C48和一個叫3C273的射電源。結果發現它們都是很暗的藍色星。天文學上稱它們為類星射電源,簡稱類星體。

1963年,科學家施米特又重新研究了3C273的光譜,發現它有紅移現象,且紅移值很大。當一顆恒星離我們而去時,從地球上看,恒星的光波頻率就降低,波長就變長,這就是紅移現象。紅移值越大,則離去速度就越大,類星體與我們的距離也越遠。

類星體距離我們很遠,最早發現的類星體3C273紅移值僅為0158,而它距我們也有23億光年。類星體遠離地球時速度大得驚人。有一顆類星體OQ72,其紅移值為353,離開地球的速度每秒鍾高達27萬千米。類星體的亮度極為驚人,如3C373亮度為128星等,如果把太陽放至類星體3C373的位置上,地球上的人們根本就觀測不到。此外,類星體的體積很小,直徑僅有普通星係的十萬分之一到百萬分之一。

更令人驚奇的是,類星體的速度居然超過了光的速度。1977年以來,大量的測試證明,類星體3C373的內部有兩個輻射源,並且它們還在相互分離,分離的速度竟高達每秒288萬千米,是光速的96倍。之後,人們又發現了幾個“超光速”的類星體。迄今為止,人類普遍認為光速是不能超越的,然而上述發現又是那樣的奇特,實在讓人百思不得其解。

隕石裏的生命

1806年,瑞典化學家貝爾采留斯在法國隕落的“阿列”隕石中首次發現有機化合物,進而成為前所未有的碳球粒隕石的收藏創始人。近百年來,許多科學家對碳球粒隕石進行有機化學研究。然而在此期間,對隕石中有機化合物起源問題的爭論也從未停止過。一些科學家認為,隕石中的有機物是非生物起源,即通過有機途徑產生於無機物中。

我們會發現,當今的天文學家能列舉出許多極複雜的有機化合物,它們可能是未來生命的“半成品”。這些有機化合物都是在宇宙中被發現的,它們都是無機起源。還有的科學家認為,隕石中的有機物就是地外生命存在的證據。有關這一問題的爭論迄今尚未停止。

有利於“隕石中有機化合物是非生物起源”的支持者的充分論據是這樣一個事實:隕石瀝青中硫、氮和氯的含量高於地球上的同類化合物。“碳球粒中的有機物是生物起源”的支持者們從自己的觀點出發,一談到在隕石中發現很像地球石油的碳氫化合物時,便一下子用上地球石油是生物起源的理論。但實際上,關於“地球上的所有石油都是生物起源”的假說並未得到公認。此外,其中有些假說還把所有地球石油的起源同彗星碎塊和碳球粒隕石等宇宙天體隕落到地球上聯係到一起,不管怎樣,石油碳氫化合物多半是起源於宇宙,石油中所含的元素和化合物在太陽係中被發現,而且其分布很廣。對太陽係行星的光譜研究已證實,在土星、天王星和海王星上都發現有石油成分中的元素和化合物。宇宙探測器在金星大氣中還發現碳氫化合物的大量凝聚物。在月球的環形山中也發現了如上所說的隕石中所含的那些化合物。

俄羅斯科學家羅金勃留姆讚同“石油是宇宙起源”的觀點,但他認為,地球上的石油並非處在“童年時代”,在時間上更加久遠。地球上的石油是彗星帶來的。

實際上,關於“隕石中的有機物是生物起源”的假說的支持者們,早在20年前就得到對自己觀點有說服力的論據——在某些隕石中發現了排列有序的奇怪元素,其中包括很像地球上發現的生物體——單細胞藻類。有趣的是,在許多排列有序的元素中含有的生物性物質——表現獨特的碳族,其碳原子數不詳。原來,在碳球粒中發現的某些有機物具有光學活性,它們有善於翻轉極化的光線表麵,進而在生物起源的有機化合物身上首次發現它們的光學活性特點。而“隕石中有機物是非生物起源”的支持者們立刻站出來宣布,這些排列有序的分子是遭到隕石墜落後在地球上受到汙染所致。

有關隕石中有機物的爭論迄今仍在繼續。盡管根據各方麵的情況推斷,隕石中含有地外生命某種殘存的形式,但這尚不是最終的結論。況且,到目前為止,尚無人認為“排列有序的分子”是在實驗室試驗過程中某種汙染進入隕石內部形成的。許多直接從事這項研究的科學家認為,“排列有序的分子”就是被礦化的殘留下來的地外微小生命物質。

在談到“碳球粒可能是有地外生命生存”的觀點有利的證據時,需補充一點,在地麵上隕落的天體中,很少有如此獨一無二的。迄今為止,這些隕落的天體尚未被正式認定為隕石,有時它們被稱作“假隕石”。在這些隕石中,有的還被稱作“銅隕石”。1820年,一塊通紅的石灰碎塊從天而降,隕落到英國“艾舍爾”號船的甲板上。1931年,一塊黃銅塊隕落到美國的伊頓地區。1925年4月11日,一顆耀眼的火流星掠過天際,一塊巨大的石灰石隕落在瑞典,在這塊隕落的石灰石中發現了類似海洋生物的某種殘存的貝殼類和類似三葉蟲動物的殘留體。

美國國家航空航天局和斯坦福大學最近發表了一篇報告,認為40~45億年前,南極大陸上曾存在微生物。而從南極大陸的火星隕石中發現的顯示火星生命體存在的物質看,地球外存在有生命體的跡象。

美國國家航空航天局局長可魯把火星上可能存在生命體這個宇宙研究史上的最新發現稱之為“令人震驚的發現”。

新發現是從1984年被發現的12個隕石中的一個叫做“ANDe400”的南極隕石分析中產生的。它大約是1500萬年前火星與木星間小彗星群碰撞的結果,大致在1300萬年前落在南極大陸,年齡大致是40億~45億年。

美國國家航空航天局和斯坦福大學的研究表明,對隕石進行薄片分析後,能見到一種叫“多循環芳香碳水化合物(PAH)”的有機物。從這種有機物看,可以證明火星的生成過程或微生物存在的可能性。因此從隕石切片看,可以得出火星上曾有生物體存在的痕跡。

從PAH中還可發現,有的細菌酷似地球細菌,其分子結構為與磁鐵和巴伐利亞硫化鐵相似的單細胞物質,這也為火星上有微生物存在的推論提供了證據。當然,美國航空航天局僅用“有力的證據”、“有待進一步調查證實”等字眼,盡量避免使用火星上存在微生物的肯定性語言。

可魯局長解釋說:“隕石中發現的火星上存在與地球細菌相似的單細胞生物痕跡,並不是說火星上過去就一定存在高等生物。”

這些隕石甚至成為加速同地外文明之間聯係的“信使”,它們或許是最令世界震驚的其他智慧生物均可利用的聯係手段。科學家確認,在某些隕石的碳球粒中發現的長有機鏈分子,很可能來自那些大量射向我們的某個遙遠的文明。這些長有機鏈分子是否載有密碼信息呢?

探索銀河係中生物之謎

生物進化的過程如此漫長,把它和恒星演化的時間去對比沒有什麼不恰當。我們知道,天上有的恒星那樣年輕,甚至爪哇猿人曾經是它們誕生的見證人。在這種恒星周圍的行星上,目前高級生物還來不及形成。我們也知道,大質量恒星發光發熱隻有幾百萬年,這對於生物進化實在太短暫了。看來合適的對象隻有從質量相當於或小於太陽的恒星中去找。銀河係大約共有恒星千億,其中絕大多數的質量都算“合格”,這是因為質量較大的恒星終究甚少。

除了百分之幾的少數例外,銀河係中恒星的發熱年代都很長,足以使智慧生物漸漸形成。但尚不清楚的是這些星有沒有行星圍繞著它們轉,因為隻有在圍繞恒星公轉的天體上才能具備液態水所需的溫度。可惜天文學家對別的太陽周圍的行星還一無所知。由於它們實在太遙遠,即使離我們最近的一些恒星確有這種伴侶天體繞它們轉,人們也還沒有能做到用望遠鏡直接觀測這些微乎其微的對象。可是話又說回來,別的恒星周圍也有行星繞著轉,這是極有可能的。首先,人們要打破生活在一個獨特太陽係中這樣一種概念的束縛。科學發展史曾一次又一次地表明,那種把人類放在宇宙中特優地位的想法,都是錯誤的信念。

我們已經了解,宇宙物質的角動量很可能使單星周圍形成行星係。人類自己所處的行星係也支持這種觀點。巨大行星木星和土星甚至以它們的衛星群在周圍組成了具體而微的“行星係”,看來這也要歸因於角動量。因此,單星周圍都有行星係在運轉的假想是合理的。

如果在恒星形成的過程中由於角動量因素而產生了一對雙星,那麼即使在此以前行星曾經出現過,它們也應該在不長的宇宙演變歲月中不是落到其中的一顆星上,就是被甩到宇宙空間。因為認真觀測表明半數以上的恒星是雙星,所以銀河係整個算下來還剩大約400億恒星伴有行星。

問題又來了:這些行星與各自恒星的距離是否合適呢?一個行星至少應該滿足的條件是它與所屬恒星的距離使得輻射在它表麵造成液態水所需的溫度。在太陽係中,水星極靠近太陽,而離太陽比火星更遠的所有外行星則受陽光照射太弱,不夠溫暖。別的恒星周圍的行星我們始終還沒有見到,怎樣才能知道它們之中有多少已經具備了距離恒星恰到好處的條件呢?我們的辦法隻有和自己所處的行星係類比。地球無疑地處在太陽係生命帶內部,火星和金星靠近此帶邊緣。“水手”號探測器拍到的照片表明,火星表麵的荒涼程度和月球表麵類似。盡管火星有大氣並且含有水分,但是在它表麵上軟著陸的一係列“海盜”號探測器經過取土分析並沒有發現生物細胞的任何跡象。前蘇聯的一批探測器測到的金星表麵溫度超過450℃,所以金星也不是生物棲息的場所。在太陽係中我們似乎是獨此一家。