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「我們可能有同伴」——劍橋大學系外行星小組預測外星生命

6月
02
2019

2019年6月02日12時 老胡說科學

老胡說科學

智人是一次性的基因意外嗎?科學家們在太陽系外發現了一組行星,在這些行星上,他們所稱的「非生物發生帶」中存在著可能導致地球上存在生命的相同化學條件。也有可能,如果有外星生命已經或將要以一種與地球上完全不同的方式發展。

劍橋大學的天體化學家保羅·里默說:「我不確定生命是如何生命的,但鑒於到目前為止我們只有一個例子,尋找最像我們的地方是有意義的。」 「必要和充足之間存在重要區別。構建塊是必要的,但它們可能還不夠,你可能會將它們混合數十億年而且沒有任何反應。但是你想要至少看看存在必要事物的地方。「

2018年,來自劍橋大學和醫學研究委員會分子生物學實驗室(MRC LMB)的研究人員在他們的Arxiv文章「跨越空間和時間的陸地行星」中發現了生命在岩石行星表面發展的機會就像地球與它的主星所發出的光的類型和強度有關。

根據最近的估計,可觀測宇宙中有多達7億億個類地行星。

分析生物學實驗室負責人兼生命起源領先專家John Sutherland說:「了解生命中已經或可能已經生長的部分讓我著迷 。」 「當然,為生命做好準備不是一切,我們仍然不知道生命起源有多大可能,即使有利條件 - 如果真的不太可能,那麼我們可能會獨自一人,但如果沒有,我們可能會有合作關係。

5月25日,銀河系發表了一篇關於技術情報的文章,詢問:「人腦是為了什麼目的進化的?」這個問題困擾了科學家幾十年,並於2010年由牛津大學神經生物學家科林布萊克莫爾回答。他認為,20萬年前,一個人類大腦中的一個突變將具有智力能力的靈長類動物變成了一個能夠征服世界的超級智能物種。Homo sapiens似乎是遺傳事故。或者是我們?

「技術情報與尋找外星人文物」

根據澳大利亞國立大學的Charles Lineweaver的說法,我們是地球上已存在數十億物種的唯一物種,這些物種已經顯示出對收音機的天賦,甚至在我們700萬年曆史的前99%中也未能建造一個物種。

我們生活在一個宇宙中,物質分布在一千億個星系中,每個星系包含一千億個恆星,由量子場組成,其中不存在空間和時間,它們以粒子的形式表現出來,如電子和光子,或作為波浪。這個擁有100萬億行星的巨大可觀測宇宙擁有140億年的歷史,是一個淡藍色的點,裡面充滿了生命和由一個被稱為智人的奇怪物種創造的技術文明。

保羅·里默(Paul Rimmer)推測,生命可能來自非生命,是一次重大事故。這似乎不太可能,至少考慮到我們宇宙的建立方式,所以如果是這樣,那麼我們可能是宇宙中唯一的智慧生命,也許是唯一的生命。

或許生命的起源是針對性的,在這種情況下,它發生的次數與導演所做的一樣少或多次,但至少一次,至少在這裡。

或者,生命的起源可能是由於必要的物理原理在我們宇宙的某些區域中作用於不可避免的條件而發生的。將一些可能的簡單化學品和岩石放在足夠接近星形和流行的地方!生活。每次。在這種情況下,生活很可能到處都是。

「開普勒的甜蜜點」 - 在銀河系中心的「可居住區」中徘徊

或者也許生活,Rimmer推測,生成來自增量機會,增量步驟,可能有一些或所有機會步驟數字固定一點,骰子由特定的物理定律和條件加權。畢竟,隨機並不是真正的隨機。甚至硬幣翻轉也完全由基本的牛頓物理學所固定。在這些步驟之後可能存在物理選擇,選擇複製的結構,然而選擇那些根本不複製的結構。在這種情況下,地球,整個地方或極少數地方的生命可能是獨一無二的,這取決於步驟的獨特性以及步驟的可能性。

生命原則通用?

科學家已經確定了太陽系外的行星,這些行星存在可能導致地球生命的相同化學條件。來自LMB的PNAC分部的John Sutherland小組和劍橋卡文迪什大學實驗室的研究人員發現,像地球這樣的岩石行星表面發生生命的機會與它所發出的光的類型和強度有關。主星。

這項新的研究提出,發出足夠紫外線(UV)的恆星可以像它在地球上發展的那樣,在它們的軌道行星上啟動生命,在那裡紫外線會產生一系列化學反應,從而產生生活。研究人員確定了一系列行星,其主星的紫外線足以讓這些化學反應發生,並且位於行星表面可能存在液態水的可居住範圍內。

這項新工作是薩瑟蘭集團與卡文迪什實驗室之間不斷合作的結果,並以薩瑟蘭早期關於地球生命化學起源的研究為基礎。

2015年,薩瑟蘭提出,氰化物雖然是一種致命的毒藥,但實際上是原始湯中的一種關鍵成分,地球上的所有生命都來源於此。約翰的小組在紫外燈下重建了所提出的化學反應,並產生了脂質,胺基酸和核苷酸的前體,所有這些都是活細胞的必需成分。

木星般的系外行星 - 「可能促進先進生命的存在」

里默當時是卡文迪許實驗室和LMB實驗室的天文學博士後,他偶然發現了薩瑟蘭的工作,並意識到,測量早期實驗室實驗中使用的光,可以幫助識別可能發生類似化學反應的行星。這兩組科學家進行了一系列的實驗室實驗,以測量水中氰化氫和亞硫酸氫離子在紫外線照射下形成生命物質的速度。然後,他們在沒有光的情況下進行了同樣的實驗,但只產生了一種惰性化合物,這種化合物不能用來構成生命的組成部分。

另一方面,冷卻的恆星不會產生足夠的光線來形成這些積木,除非它們具有頻繁強大的太陽耀斑,一步一步向前推動化學反應。接收足夠光以激活化學物質並且表面可能含有液態水的行星存在於研究人員所稱的血管生成區。

一個藝術家的Kepler-452b概念,一個1.5大小尺寸的系外行星,在太陽狀恆星的可居住區內被發現。它是迄今為止已知的最小的系外行星,最終位於生物發生區內:在正確的表面環境下,紫外線足以形成生命構建塊的區域。

在已知的外行星中,有一些行星是由開普勒望遠鏡探測到的,儘管這些行星距離目前的技術還很遠。上圖顯示了一組選定的確認的系外行星(和地球)位於生物發生區內。通過繪製圍繞不同恆星軌道的行星可用的紫外線光量,研究人員發現,與太陽相同溫度的恆星發出足夠的光線,可以在其行星表面形成生命的構建塊。

下一代望遠鏡,如美國國家航空航天局的TESS和詹姆斯韋伯望遠鏡,將有望能夠識別和潛在地描述位於生成區內的更多行星。當然,如果在其他星球上有生命,它可能或將會以與地球上完全不同的方式發展。

這項工作由MRC,卡夫利基金會和西蒙斯基金會資助。


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