《寻找外星人》12、什么样的星球上能有外星人?--中国数字科技馆
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《寻找外星人》12、什么样的星球上能有外星人?

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曲目数: 1 | 最新发布时间: 2019-04-08 18:20:22
简介:

《寻找外星人》三、智慧生命的家园

10、适合智慧生命生存的条件

像地球这样的行星上,会诞生演化出智慧生命。那么,能拥有智慧生命的星球应该是怎样的呢?

首先它是一颗围绕恒星运行的行星。

地球所围绕的恒星是太阳。

没有太阳就不会有地球上的生物。因为地球上的一切生物都直接或间接地依赖于太阳提供的能量——太阳能。植物利用太阳能将二氧化碳和水生成碳水化合物,将太阳能以化学能形式储存起来。所以,植物光合作用的结果是将太阳能转化为化学能储存。动物不能直接利用太阳能,而是靠食用植物而获得生命所需要的化学能。

行星的年龄不能太年轻。我们的地球有45-46亿岁。地球上的生命从简单形态进化为智慧生命经过了相当长的时间。因为这一进程要经过突变、自然选择。在地球上,这一过程所用的时间大约35亿年。所以,只有在年龄比较老的行星上才有希望发现智慧生命。

行星表面要有适宜的温度。我们知道,生命活动主要是互相协调的许多复杂的化学过程的总和。如果没有有机化合物,就不可能产生生命,而这些有机化合物的形成,以及生命体的生命活动都要求有合适的温度条件。

行星围绕恒星运行。如果非常靠近恒星,则行星上的温度对于生命的产生及发展来说将会过高。如水星,它朝向太阳的一面温度高得使铅能熔化。在离恒星很远的地方,温度又会太低。但对于生命活动,高温比低温危险得多。一般最简单的物种,如病毒和细菌,可以在较低温度下存活。所以对于具有行星系统的恒星周围,都有一个宜居带,在这个带中的行星会具有适于生命产生、发展的温度。对于不同的恒星来说,宜居带的范围是不同的。恒星的光度越高,生命可居住带的范围越大。因为行星的表面温度,主要取决于单位时间内落在单位表面积上的来自恒星的辐射量。而地球正处在太阳的宜居带。

行星要像地球这样,有非常丰富的液态 水。从地球的卫星照片看到地球是个蔚蓝色的星球,主要部分是海洋。水可以以固态()、液态()和气态(水蒸气)三种状态存在。而地球上存在着大量的液态水,这是生命必不可少的条件。现在有充分证据证明,最初的生命形式是在水中产生的。在生命活动中,水也是必不可少的。地球的水大部分存在于海洋中,71%的地球表面被海洋覆盖,平均深度为3.8千米。还有极小的一部分以水蒸气、云等形式悬浮在大气中。正是这极小的一部分水通过蒸发一降水的循环,来灌溉土地,维持着湖泊和河流,对生命起着至关重要的作用。

行星的质量要与地球相当。这样的质量不太大, 也不太小,刚好吸引住较为浓密的大气。如果质量太大,接近木星或土星,则引力将保留住星球形成时的原始大气。而原始大气具有与恒星几乎相同的化学组成成分,氢和氦占很大比例。如果大气中氢含量丰富,那么行星上将形成氨、甲烷等以氢为主体的化合物,都是一些有毒气体,一般不可能形成生命体。如果行星质量太小,大气中的分子、原子会很快散失。如月球,质量为地球的1/80,它没有大气层。所以,行星上要产生、演化出生命,它的质量有上、下限的限制。估计下限为地球质量的百分之几,而上限为地球的几十倍。这个生命的质量范围还是很宽的。

行星要有含氧丰富的大气层。地球在产生生命之前,大气的化学成分有一个漫长而复杂的变化过程,最终导致有机分子的形成。正是这些有机分子形成复杂的生命形式,才出现智慧生命。现在,地球大气是独一无二的。由于地球上的植物在太阳的帮助下,依靠叶绿素进行光合作用,用几个CO2分子和H2O分子合成葡萄糖,同时释放出氧气。这样,经过漫长的时间,大气中的CO2成分大量减少,被大量的O2替代,而金星和火星大气中却被CO2充斥。

从行星的发展史来看,形成地球现在的大气层是一个奇迹。因为它与原始行星大气不同,其中21%的大气是由化学性质活跃的氧气组成的。这完全是由于地球上生命活动产生的结果,不同于其他太阳系内行星的大气。这说明生命活动会影响它所居住的星球。

从对我们地球的分析中,可以得出能够产生智慧生命的星球的条件:

①是一颗年龄较大的行星。

②有适宜的温度,也就是要处于恒星的宜居带内。

③有合适的质量,不能太大,也不能太小。

④表面有丰富的水。

⑤有含氧丰富的大气。

那么,寻找外星球的智慧生命主要是寻找满足上述条件的行星。可能在不完全满足或完全不满足上述条件的星球上也存在我们不能理解的智慧生命。但我们确信,满足上述条件的星球上,更可能存在像我们人类一样的外星人。

 


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