最新公告
  • 欢迎您光临蛙蛙应用,本站秉承服务宗旨 履行“站长”责任,销售只是起点 服务永无止境!立即加入我们
  • 金星上存在生命吗?

    本文作者: 醋醋,题图来自:视觉中国

    人类就要发明外星生命了?

    11月7日,在2020腾讯科学WE大会上,Jane Greaves的演讲深入探讨了这个问题。

    Jane Greaves是英国天文学家,卡迪夫大学传授。约两个月前,她领衔的团队宣告在金星发明了疑似生命的证据,轰动了全球。

    人类汗青上,通常转变视角,转变宇宙观天下观的发明,必定致使划时代的大事发作。

    地圆说庖代地平说,推进大航海发明新大陆;日心说庖代地心说,催生出近代科学开启工业革命;进化论庖代神创论,完全摇动宗教威望激发天下社会变革。

    如能发明外星生命,将是了不起的大事,将来只要发明外星伶俐生命能盖过它一头。

    醋醋与Jane Greaves睁开了一场有关外星生命的对话,愿望从外部存在反观人类本身,从将来大概推演人类现在。

    在这之前,醋醋先梳理一下Jane Greaves重点都讲了些什么。

    一、几十亿年前金星大概存在生命

    因为在几十亿年前,太阳的亮度不及现在,因而当时金星的外表温度没有现在这么高。比方说当时有大概存在海洋,那末也就有大概孕育出生命。

    金星上存在生命吗?插图

    二、金星地表太热不大概存在生命

    但随着太阳的亮度不停增添,金星的环境变得卑劣起来,海洋因为更强的阳光入手下手干枯,海水蒸发殆尽。水被分解为能够自在逃逸的氢原子和氧原子,这些原子逃逸出大气层以后,就只剩下了本日我们看到的高气压地表。生命在那边不太大概存活,因为前提实在太卑劣了。

    前苏联发射了猎人探测器对金星地表举行探测,美国国度航空航天局发射了视察金星大气层的探测器。但它们发还的照片显现,那边的环境极为卑劣。金星的地表就像一个被烤熟了的贝壳,我们以为金星的一部分地表以至已被熔化了,而且大气层气压非常高,这是因为金星大气层基础都是由二氧化碳构成的,也就是一种温室气体。

    金星上存在生命吗?插图1

    照片中的征象大概只能保持一个小时摆布

    三、金星云层20度温度相宜

    只管地表前提卑劣,我们以为金星云层的前提或许会好一点,那边更凉快且更湿润,能够抵达20摄氏度摆布,气压与地球外表气压靠近。这是现在金星云层的图表,金星大气层的高度远大于地球大气层,高度大概在50千米~60千米,人类打算在将来把分量很轻的气球发射到金星的云层中,经由过程当代信息与科技睁开更多的观察。

    金星上存在生命吗?插图2

    四、微生物或能在金星云层存活

    但金星大气层照样不适合生命存在,假如把航天员送到金星大气层,他们会发明那边环境卑劣,因为那边90%都是硫酸,而且风势极为凶猛,他们会以每小时几百千米的速率被吹走。

    但我们对峙以为或许能够顺应这些猛烈气流的细小生物能够在那边存活,这是因为地球上存在一种所谓的空中生物圈,微生物或许单细胞大概漂泊在云层中。我们非常倾向于以为有大概存在如许的生物,只管这类空中生物圈的看法在上世纪60年代就已提出,但停止现在,相干探究并不多。

    金星上存在生命吗?插图3

    五、假如金星云层有生命,就会开释出磷化氢

    我们想找到磷化氢。为何目的是磷化氢,因为它是地球生物圈的标志之一,不是空中生物圈,而是像池沼等(无氧)处所的生物圈。

    磷化氢是生活在无氧环境中的微生物的副产品,而金星的云层恰好就是无氧环境。

    金星上存在生命吗?插图4

    六、磷化氢能够被射电千里镜发明

    磷化氢份子具有量子效应,它们会扭转,但它们只能吸取肯定量的能量。所以它们会跳,就像播放机上的唱片转变转速一样。它们经由过程吸取某个特定波长的射电波的能量去做到这一点。

    金星大气层基础是不透光的,阳光没法抵达金星地表,但作为射电天文学家,我有差别的看法。因为射电波能够轻易地穿越大气层和云层,那边是射电波的天然泉源,那边有厚厚的一层射电波。

    因为磷化氢份子能够吸取来自下方云层的射电波。假如它们吸取的是某个特定波长的射电波,那末我们就可以够很容易地经由过程射电千里镜观察到,并发明它们是怎样运动的。

    金星上存在生命吗?插图5

    七、两台千里镜都发明了磷化氢

    从我的专业角度来讲这是比较简朴的一种试验,那末为何不尝尝呢?睁开这项研讨并不是因为我们有很大愿望能找到生命迹象,我只是纯真以为这是一项很好的研讨,经由过程千里镜观察去考证金星空中生物圈的设想。

    我想用我熟习的一种射电千里镜,也就是这张照片上的麦克斯韦千里镜(JCMT),它位于夏威夷岛的一座高山上。能去那边睁开天文学研讨是很幸运的一件事,那座山在夏威夷人心中是崇高的,我非常感谢能有机会与他们协作。

    照片上看不到那台千里镜,只能看到它的影子,因为它在这个庞大装配的内部。能在那事变一段时刻真的很棒,上世纪90年代我曾运用过那台千里镜,因而我对它的种种装配管窥蠡测。

    这台千里镜已事变了数十年,现在依然用于射电天文学的各项研讨,对我来讲它是圆满的。我以为它个中一个装配的精度足以让我们发明想要找的波长,这个装配约莫1毫米。假如金星大气层中真的有磷化氢,它就可以观察到磷化氢吸取射电波,这就是我们所做的事变。

    那边的事变人员为我们供应了协助,并向我们发送了数据,我看了那些数据,以为有点杂沓。但过了一段时刻以后,我们真的观察到了磷化氢对射电波的吸取,这让我大为震动。我们想板上钉钉,所以我们又去请求运用更加当代的天文千里镜,那就是位于智利高山区域的ALMA天文千里镜。我们经由过程这个千里镜举行了观察,并证明了我们最初经由过程麦克斯韦千里镜观察到的效果,那边真的有磷化氢在吸取射电波。

    八、金星很难天然合成磷化氢

    我们以为像磷化氢这类简朴的份子,肯定有多种构成的体式格局。但为何说它是很好的生物标志,因为假如大气层中没有充足的氢气,就没法构成PH3,因而地球上就没有天然构成的磷化氢。我们也不能简朴地以为金星云层中存在天然构成的磷化氢,因为金星上没有若干游离氢,因而构成磷化氢会非常难。假如存在磷化氢份子,它要么会与别的份子疾速发作回响反映,要么会被阳光损坏,所以它不会存在良久。

    地球上就有1种~2种天然构成磷化氢的体式格局,磷化氢气体大概来自火山的喷发物。我们对此并不肯定,但这是一种大概的体式格局。因而我们参考了其他科学家的发明,看一看金星上是不是有许多火山。这个问题现在依然没有答案,因为探测器很难透过不透光的云层拍摄到金星的火山。所以我们采纳了雷达测绘手艺,从金星地表的雷达测绘图上偶然能够看到一些类似热门的东西,然后又消逝不见了,这有大概就是火山岩浆冷却并消逝的迹象。

    因而金星上大概存在火山,但火山强度不足以天然构成磷化氢,更何况火山喷发物中没有水,而地球上的火山喷发物中含有水。水是构成磷化氢的化学回响反映所必须的身分,地球上到处都有水,但金星地表则是非常枯燥的。所以我们以为金星上的磷化氢并不是来自火山喷发物,纵然金星上确切有磷化氢。

    因而我和同事们举行数千次盘算,这项事变在多个大学和国度协作睁开,以肯定是不是另有别的磷化氢泉源。我们竖立这些化学模子时推敲到了已知的金星上具有的一切要素,但我们照样没能找到关于氢的泉源的答案。金星上的能量比例组织不足以构成磷化氢,因而我们以为肯定存在另一种体式格局能够天然构成磷化氢。

    因而我们不能不再次从生物学角度去诠释磷化氢的存在,我们晓得地球上的微生物大概会以废料的情势发生磷化氢,但这些磷化氢都被开释掉了。

    九、金星生命或能在硫酸中生存

    我们不能不接收这个看法:金星的云层中是不是存在生命?适才我说金星的云层中90%都是硫酸,但或许,仅仅是或许,生物能以某种体式格局在小滴的硫酸中存活。这类小滴应该是硫酸和水的夹杂液体,而不是气体或固体,这或许能让微生物竖立起微型生态体系。一滴液体中大概只要几个微生物,它们大概漂泊在云层中,大概会取得一些阳光,也大概会掉落,而包裹着它们的液体大概会蒸发。

    这些微生物大概会阅历某种孢子期,然后被带来带去,因而它们大概在云层中有某种生命周期,现在对此还没有定论。我们还从没有在地球上在云云卑劣的环境下举行试验,地球上的生物也从没有阅历过如许的环境,地球上历来不存在如许的环境。但在金星几十亿年的汗青中,或许曾涌现过达尔文《进化论》中物竞天择的征象,不管是不是是最强壮的生命体,它们大概也都曾逐步进化并顺应飘浮在云层中的生活体式格局。

    这就给了我们设想的空间,而我们也确切有主意。只管金星那样卑劣的环境中大概存在生命的这类主意听起来确实很猖獗,但确切有这类大概性。我们也在经由过程千里镜延续地观察,缭绕磷化氢这个简朴的份子睁开别的研讨,更多地思索我们的化学和试验室能做什么?

    这是一张日本拂晓号轨道探测器拍摄的金星照片,它视察着金星高空云层中的神奇变化。我们愿望睁开更多事变,我们愿望能发射更多探测器,我们愿望能够下降探测气球的高度,我们愿望能历久在云层中漂泊探测,我们愿望能终究找到那边的答案。我以为这将是将来几年激动人心的应战。


    2020腾讯科学WE大会Jane Greaves演讲视频

    醋醋对话Jane Greaves传授

    醋醋:怎样进一步磨练金星生命存在的证据,直至确认金星是不是存在生命,叨教接下来有什么设想?

    How can you further examine the evidence of life on Venus until it is confirmed? What are your next research plans?

    Jane Greaves:我们在搜检数据,确保剖析无误。等新冠肺炎疫情减缓一些后,千里镜即从新开启。我们设想动手设想新的试验和太空使命。

    We are checking all our data were analysed perfectly, and waiting for telescopes to open again once the covid situation is safer. We plan to start designs for some new experiments and space missions.

    醋醋:除了金星,太阳系另有哪些星球大概存在生命,支撑大概性的证据主要有哪些?

    Besides Venus, what other planets in the solar system might have life, and what are the main evidence supporting the possibility?

    Jane Greaves:火星和一些冰封卫星的次外表储水层大概存在生命,可见水的重要性。一些有机份子从土卫二开释出来,但我们并不晓得它们是不是只是化学要领造出的重组碳照顾份子。

    Mars and some of the sub-surface water-reservoirs of icy moons might have life, given the importance of water. There are some organic molecules venting from Saturn’s moon Enceladus, but we don’t know if those are just heavy carbon-carrying molecules made by chemical means. 

    醋醋:2018年英国牛津大学人类将来研讨所(Future of Humanity Institute)宣布在《皇家学会报告》(Proceedings of the Royal Society of London)的一篇论文《破解费米悖论》(Dissolving the Fermi Paradox)用几率散布而非归于某个数目的要领来盘算德雷克方程,得出人类多是银河系以至全部宇宙唯一伶俐生命的结论(人类在银河系中是唯一伶俐文化的几率是53%~99.6%,而在可视察宇宙中的“孑立”几率是39%~85%),德雷克方程并不是一个严厉意义的数学方程,基于数学要领来测算伶俐生命的存在几率您以为有现实意义吗?您怎样对待这个结论?

    In 2018, the Future of Humanity Institute at the University of Oxford, UK, published the article Dissolving the Fermi Paradox in the Proceedings of the Royal Society of London. Calculate the Drake equation with probability distribution rather than attributing to a certain quantity, and draw the conclusion that humans may be the only intelligent life in the galaxy or even the entire universe (the probability that humans are the only intelligent civilization in the galaxy is 53%~99.6%, The probability of being “lonely” in the observable universe is 39%~85%). Drake is not a strictly mathematical equation. Do you think it has practical significance to measure the probability of the existence of intelligent life based on mathematical methods? What do you think of this conclusion?

    Jane Greaves:我以为已有一些团队采取了这类全新而更好的要领,运用了值的散布。答案不一,依据一些丈量参数的挑选,特别是我们没法现实丈量的:一段互通的文化究竟能够延续多久?我们现在已控制了个中一些的有效值,比方星球的涌现频次。生命探测方面的试验设想是有现实意义的,也就是说要推敲到若干个恒星体系。

    I think several groups have adopted this new and better approach using distributions of values. The answers still vary, according to choices for some of the parameters, especially the one we can’t really measure: how long does a communicating civilisation last? But, we now have good values for some of them, such as the frequency of planets. There is practical significance in designing life search experiments, i.e. how many star systems to look at.  

    醋醋:假如金星生命获证,光太阳系就有两颗星球涌现了生命,是不是意味着生命在宇宙中是一个普遍征象?伶俐生命的存在也不会稀有?

     If life on Venus is confirmed, there are two planets that exist life in the solar system. Does it mean that life is a common phenomenon in the universe? Would the existence of intelligent life be not rare?

    Jane Greaves:很难说金星和地球的组织多是类似的,于其他行星体系而言,细节或许是有差别的。

    It’s very hard to say. The formation of Venus and Earth was probably similar, maybe the details were different in other planetary systems.  

    醋醋:费米悖论的抵牾来自于理论上伶俐生命普遍性与观察中伶俐生命单一性的争执,近年来不停增添的科学发明反而加重了如许的争执,从发明系外行星到宜居行星再到金星生命的大概性,支撑伶俐生命普遍性的证据越来越多,但同时从阿雷西博千里镜到中国天眼FAST,以及哈勃、斯皮策、开普勒等天文千里镜的前赴后继,均未能发明外星文化的存在,您怎么看这类好像失常的征象?假如韦伯千里镜在2021年胜利升空,是不是大概带来新的打破?

    The contradiction of Fermi’s paradox comes from the theoretical conflict between the universality and the unity of intelligent life in observations. In recent years, the increasing scientific discoveries have intensified such conflicts, from finding exoplanets to habitable planets to Venus, the possibility of life on the evidence of intelligent life universality was more and more, but at the same time, from the Arecibo telescope to the Chinese Sky Eye FAST, as well as the Hubble, Spitzer, Kepler, and other astronomical telescopes, all failed to discover the existence of extraterrestrial civilization, what do you think of this seemingly abnormal phenomenon? If the Webb telescope is successfully launched in 2021, could it bring new breakthroughs?

    Jane Greaves: 也有多是,伶俐的生命体在一段较短时刻内,运用了我们能够明白的互通情势。比方说,我们现在用光导纤维,远超过无线电信号50年的运用效力。所以另一种文化大概只是非常短时刻内意想到我们运用了无线电,可相对人类来讲就是50000年以至更久。

    It may be that intelligent life uses a form of communication we can recognise for only a short time. For example, we now use optical fibres, much more than the radio signals used for ~50 years. So another civilization could only have noticed us as radio-users for quite a short time, compared to say 50,000 years or more of humanity.  

    醋醋:未能发明外星文化能够归咎于当前观察手艺还不够兴旺,然则好像也没有发明先进外星文化莅临地球或太阳系的迹象,因而一切伶俐生命都没法跨过星际游览这道关隘的大过滤假说成为费米悖论较为大多数人接收的一个解答,您怎么看大过滤假说,您怎样解答费米悖论?

    The failure to find extraterrestrial civilization can be attributed to the insufficient development of current observation technology, but it seems that no signs of advanced extraterrestrial civilization coming to the earth or the solar system have been found, and all intelligent life cannot cross the big filter hypothesis of the interstellar travel this mark as the Fermi paradox relatively most people accept an answer, what do you think the big filter hypothesis and how do you think of the Fermi paradox?

    Jane Greaves:是的,间隔是障碍,因为光速是牢固的(最大的问题)要抵达我们最相近的星球要花上四年以至更久的时刻。以至发射自动航天探测器行驶数千年,我不晓得-等我们以一种能够辨认他们的物种涌现的时刻,他们还存在吗?

    Yes, travel is a barrier, because of the fixed speed of light (and maximum for matter). So it would take 4 or more years to reach our nearest star neighbours. Even sending robotic probes that travelled for thousands of years, I don’t know – would they survive until we came along as a species that could recognise them?

    接下来,醋醋将写一篇有关“费米悖论”的文章,采纳一种全新的视角给出全新的答案,将极富争议性,这也是醋醋一向推敲宣布的缘由。

    不过,在科学探究的道路上争议是最忠厚的同行者,Jane Greaves有关金星磷化氢的发明近日也遭受了争议,有科学家以为论文的数据处理有问题,所谓的磷化氢信号过拟合了,他们从考证结论时所用的12阶多项式,到观察数据处理的体式格局,全都“炮轰”了一遍。

    合理质疑是功德,这就是科学实在的模样。不停地探究发明,才会让真谛越辩越明。这件事变,现在仍在发酵中。

    爱搬网
    蛙蛙应用 » 金星上存在生命吗?
    • 591会员总数(位)
    • 868资源总数(个)
    • 0本周发布(个)
    • 0 今日发布(个)
    • 385稳定运行(天)

    提供最优质的资源集合

    立即查看 了解详情