天文學上有一個極為正式的重要分支學科,叫作“天體生物學”,這個名字估計很多人不知道,但它研究的課題和項目卻是舉世皆知——探索和尋找地外生命。
大部分人一說起地外生命都會直接聯想到外星人,事實上地外生命的概念很廣泛,它不僅指地外高智慧生命,從微生物到複雜生物的一切生命都可囊括在內,只要是在地球之外發現的生物,皆可稱為地外生命。
而自“天體生物學”這門學科誕生以來,其最核心的研究重點之一,就是太陽系內一顆極不起眼的星體——土衛二。原因只有一個,在這顆星球上,很可能存在真正的地外生命,並且概率極高,這絕非開玩笑,而是當前全球主流科學界的重要共識。
外星高智慧生命想像圖
第一、土衛二為什麼可能存在生命?
土衛二是土星的第六大衛星,早在1789年就被人類發現,它直徑只有500公里,全身被厚重的冰層所覆蓋。之前天文學家對其進行觀察時,由於觀測到它地表經常有噴射出來的“羽流”(通俗講和噴泉形成機理類似),因此懷疑在它厚實的冰層下,隱藏著一個不為人知的冰下海洋。
這一點瞬間引起了當時所有天體學家的注意,因為如果證實這個“冰下海洋”的確存在,那麼土衛二很可能就會存在生命,因為海洋,是孕育生命的搖籃。
21世紀初,美國NASA和歐空局聯合發射的卡西尼號土星探測飛船經過7年的漫長旅程,終於到達土星軌道,它肩負的最重要任務,就是尋找土衛二存在生命的證據,沒有之一。
卡西尼號飛行軌道,1997年從地球出發,歷經7年宇宙航行,於2004年到達土星
卡西尼號太空船在土衛二執行任務的時間長達十幾年,2017年,在它即將耗盡能源墜落於土星之前的最後一次觀測任務裡,它穿過土衛二噴射出的“羽流”並檢測了其中成分,用生命為人類傳回了一份堪稱無價之寶的證據——土衛二冰層下噴射出的“羽流”成分數據,證實了土衛二冰下海洋的存在,並且在“羽流”中找到了生命誕生所需的必要元素!
這份珍貴無比的數據以光速穿過15億公里的漫長距離,傳回地球,美國NASA收到這份數據後,大喜若狂,迫不及待地在淩晨召開新聞發佈會,向全世界正式宣佈土衛二很可能存在地外生命!
卡西尼號土星探測飛船
第二、土衛二如果存在生命,它們會是怎樣的形態?科學界的第一種推測。
有關土衛二生命的話題在科學界引起了極為熱烈的討論,科學家們可謂熱情高漲,不僅天文學家們有所推測,生物學家們也加入了大討論的行列,截止目前,基本上形成了兩種主流看法。
第一種認為土衛二如果存在生命,那麼很可能還處於生命誕生的初級階段——微生物或簡單生物範疇。
電子顯微鏡下的微生物
據探測數據分析,土衛二的冰下海洋目前完全具備產生生命的三要素:熱源、液態水和氫氧碳等必要元素。
液態水和元素不需贅述,大家都能理解,熱源得大概說說。
熱源是指持續供熱的來源,它能提供生命誕生的必要條件——足夠的溫度。
一個零下幾百度的極端寒冷環境是很難誕生出生命的,因為溫度太低,分子活動就不活躍,生命就不易出現。
1981年旅行者2號拍攝的土衛二高清照片,冰下海洋就在冰層之下隱藏著
但土衛二是目前發現的,太陽系內極少數有地質活動的星球(另外幾個是地球、木衛一、海衛一等),這充分說明土衛二星體的內部,有一個持續供熱的熱源存在。這個熱源不僅將土衛二冰層下的冰融化,形成液態水的冰下海洋,還能為生命誕生提供足夠的溫度,而這點,也正是土衛二可能產生生命的關鍵之處。
事實上在地球的深海裡,也有類似環境,比如太平洋深海下的一些活躍火山口的附近就是這種情況,水下、無光、高溫、高壓就是這種環境的典型特徵。而這些地球深海火山口的附近,科學家早已發現了依然有生命存在,儘管它們大多結構簡單甚至只是微生物,但它們確確實實是生命,而不是石頭。
印度尼西亞海底火山附近形成的海底熱泉
土衛二冰下海洋熱源附近的生態環境與地球深海火山口附近極為類似,所以第一派科學家認為:如果土衛二存在生命,那麼生命的形態應是以微生物或簡單生物為主。
這種觀點應該說是一種比較合理的推測,但卻遭到NASA另一派以康納.戴維斯(Connor.Davis)教授為代表的學者反對,因為他們有更加合理的分析推論。
第三、土衛二如果存在生命,其生命形態的第二種推測。
戴維斯教授這一派認為:土衛二如果已經產生生命,其生命的形態很可能已經發展到了相對高級的海洋生物程度。
他們事實上也拿出了非常有力的證據——土衛二海洋和地球海洋的對比。
目前古生物學家在探索地球生命起源的過程中,發現地球生命誕生遠比我們想像中早得多。出土的古生物化石表明,早在35億年前,地球上就已出現了藍綠藻類的微生物。
原始地球復原圖,到處是火山噴發,隕石不斷落下,原始海洋初步形成
地球46億年前開始形成,一開始它只是個呈熔融態的大岩漿球,經過數億年後才開始冷卻,冷卻後地球上開始出現原始海洋,這個時間大約是在35-39億年前。換句話說,地球出現原始海洋的同時,幾乎就已產生了藍綠藻類的簡單生命。
之後又經過20億年發展,到5.3億年前寒武紀生命大爆發,高級複雜的生命開始大量出現,並最終形成今日多姿多彩的地球生物。
而根據對土衛二的探測結果,其冰下海洋形成至少已經超過10億年,而根據地球之前的案例,原始海洋形成同時就有生命出現,那說明土衛二如果有生命,那麼其生命應該已經誕生了超過10億年之久。
在這麼漫長的演化時間內,土衛二的生命形態不太可能還停留在微生物或簡單生命的範疇,它的冰下海洋內,應該早就出現了更加複雜大型的生物。
而土衛二冰下海洋平均深度據分析有10公里之深,注意,這只是科學家們的保守估計。如此巨大的水體,加上土衛二遠低於地球的重力,很可能孕育出真正的“超巨型生物”,其形態幾乎可以確定地球生物完全不同,而重量則很可能遠超地球生物的個頭。
土衛二深海“超巨型生物”示意
這種“超巨型未知生物”是嚴謹的科學稱謂,如果翻譯成大家通俗易懂的語言,就四個字:巨型怪獸。
作為我個人,認為科學家們的第二種觀點更加合理,這無關怪獸不怪獸,只是因為它展現出的科學依據更加充分。
當然,土衛二上究竟有沒有生命,如果有又是什麼形態,這兩個問題目前還只是基於當前探測數據下的科學推論,雖然這些推論目前看來很可能是正確的,但畢竟需要更多證據來證明。
據過往探測數據分析,土衛二蓋在冰下海洋上的冰層厚達30-40公里,而最新《自然》上的一篇論文指出,冰層厚度甚至有48公里。
土衛二高清近照,表面溝壑縱橫,覆蓋著一層厚達數十公里的超級冰層
要鑽開這麼厚的冰層並非易事,恐怕只有宇航技術取得更大發展,帶上工程機械去打個洞,放下深海攝像機,才能知道天體生物學家們口中的“超巨型未知生物”們究竟存在不存在。
卡西尼號探測飛船以生命為代價換來的土衛二數據表明,它的冰下海洋有極大概率存在生命。如果這一發現被證實,那麼說明地球出現生命恐怕並非偶然,而是宇宙中的某種普遍規律,而這一點,才是其體現出的最重要科學意義。
假如地球生命不是唯一,那麼在太陽系之外,在我們看不見且更不瞭解的無盡星空中,是否正和你我家門口的菜市場一樣熱鬧呢?
可惜沒人能給出回答,這也是整個人類世界都在追尋的——終極天問!全文完。
文/夢醒錦官城