[中配]探索宇宙中的奇異生命形式與風險

2023年初詹姆斯韋伯太空望遠鏡發現了 位於距離我們40光年的LHC-475B行星 初步研究表明 它的大小和大氣層與地球非常相似 你可能會認為 它是尋找外星生命的一個很好的候選者 但進一步的測量顯示 這個世界的表面溫度超過了300攝氏度 對我們所知道的任何生物來說 這溫度太高了 對吧 然而NASA天文實驗室的科學家們認為 問題不在於溫度過高 而在於我們對外星生命的概念過於狹隘 如果地球生物僅僅是這一規律的罕見例外 而宇宙中實際充滿了化學完全不同的生物文明 會怎麼樣 在這個視頻中 你將瞭解到為何我們應該對巨大的肥皂泡 保持警惕 在哪顆星球上的生命比我們的快一百萬倍 以及最重要的是 有哪些奇異的生命形式 現在可以棲息於幾乎整個宇宙 一個文明能否隱藏在我們一直認為 絕對沒有生命的地方 我指的是普通的石頭 科學家們花了多年時間 尋找在所謂的市區帶內的Exoplanets 那裡的水不會結冰或蒸發 畢竟它的液態形式 作為我們所知的碳基生命的溶劑 而這正是我們搜索過程中 通常被顯著縮小的原因 因為這個元素確實非常獨特 碳原子是四架的 也就是說 它們可以同時形成四個化學件 甚至可以彼此連接 想像一條人鏈 每個人都手牽手 但他們有四隻手而不是兩隻 在這種情況下 大家不僅能夠和左右的人牽手 還可以和前後的人牽手 這大致就是碳的作用方式 它可以形成非常長的分子鏈 這使得地球生命細胞中的DNA分子 成為可能 如果將DNA鏈展開 它大約有兩米長 也就是說 一個細胞中的唯一一條DNA分子 就比大多數人還高 而一個個體所有細胞中的DNA總長度 被拉伸到了200億公里 這已經足夠讓分子鏈延伸到太陽 再返回好幾十次 人們長期以來認為 真正複雜的生命別無選擇 只能使用碳分子 但事實證明 週期表中不只有一種這樣的元素 這些是龜藻 生活在水生環境中的單細胞生物 乍一看這些碎屑並不特別 但實際上你看到的幾乎是活著的石頭 龜藻是唯一一種細胞壁 不是由碳鏈構成 而是由二氧化硅組成的地球生物 早在1891年 德國天體物理學家朱利烏斯·謝爾納就提出 在特定條件下 龜可能作為生命的基礎 因為它也像碳一樣是四價的 但這些生物會是什麼樣的呢 在類似地球的條件下 我們只能期待類似普通岩石的龜蘑菇 但它們很快就會窒息 如果二氧化碳在常溫下是氣體 那麼二氧化硅就真的就是沙子 但是如果我們改變條件呢 在無氧環境中 龜會感覺很好 華盛頓特區NASA總部科學任務局的研究負責人 馬克思·伯恩斯坦相信 外星的龜機生命可能看起來像是一種智能晶體網絡 他建議這些礦物能夠在沒有DNA分子的幫助下儲存和傳遞信息 當晶體生長時 新的原子會層層到達其表面 按照特定的順序排列 而如果一小片晶體從中斷裂 它將保留這些特性 這與新生物的誕生非常相似 但是即使這些水晶成功發展出智能 它們也需要數千年才能形成真正的文明 因為礦物的生長速度極其緩慢 龜機生物能更快嗎 這是系外行星KE-LT9b 它距離地球約650光年 而它的表面溫度超過4300攝氏度 這個溫度比許多恆星的溫度還要高 當然科學家們甚至沒有嘗試去尋找那裡是否存在生命 不過也許他們應該這樣做 畢竟龜的融化溫度是一次消零攝氏度 如果碳結構在這樣的條件下註定要燃燒 那麼龜只會變成液態 這將幫助基於龜的生物以指數速度發展 看起來科學家曾認為是冥界分支的系外行星 反而可能成為宇宙生命的搖籃 這將非常普遍 因為宇宙中熱帶世界的數量至少是淚地行星的30倍 只有冰冷的世界更為常見 但是如果它們也充滿生命呢 如果我們的理論正確 這些外星人可能會用它們的呼吸殺死我們 確實在我們尋找替代化學時 不僅基本元素碳可以被龜替代 水作為普遍溶劑也有可能被替代 其他物質能否勝任這個角色 這顆名叫奧口的系外行星最近成為了記錄保持者 因為科學家測得其表面溫度低於零下220攝氏度 到目前為止這是我們所知的最寒冷的天體 像許多其他極其寒冷的系外行星一樣 它覆蓋在甲烷之中 與水在這種條件下會立即凍結不同 甲烷在低至零下180攝氏度的溫度下仍保持液態 你明白我想表達的意思嗎 著名天文學家卡爾·薩根和他的同事埃德溫·索爾特比德 在1976年就描述了基於甲烷溶劑的低溫生命概念 但直到最近 這些半幻想的想法纔得到了更嚴肅的科學驗證 2015年約翰·霍普金斯大學的化學工程師 保萊特·克蘭西領導的研究團隊計算出 活細胞的基礎可能在甲烷環境中出現 在地球上細胞具有由雙層磷脂構成的靈活且有彈性的外膜 稱為磷脂雙層 它將細胞內液體與外部世界隔離開來 但科學家們現在推測細胞膜可能不是由脂質構成 而是由在冷甲烷中發現的化學化合物丙烯鈣組成 這種被稱為氮體細胞的細胞可以充滿已知 存在於超冷氣外星星大氣中的氮、碳和氫分子 這些分子將確保甲烷生物的生命活動 但最有趣的是 這些細胞可能會聚集成球形群落 由此可見 實際上深空中的宇航員應該害怕的不是酸血異形 而是充滿奇怪膠狀物質的巨大透明球體 它們冰冷的呼吸甚至能瞬間將穿著防護服的人凍住 愛爾蘭物理學家和化學家約翰·伯納爾認為 這種生命形式早已在太空中繁衍生息 甚至可能比我們想像的更近 土星的衛星太坦一直是天文學家的謎團 我的意思是 這個天體始終被一層厚厚的不可穿透的橙色物體籠罩 直到2005年 NASA的卡西尼號探測器才將其合作夥伴惠根斯探測器 投放到土衛六的表面 這些圖像引起了科學界的關注 在土星的衛星太坦上發現了液態甲烷的湖泊和河流側外 儘管溫度極低 但地表下的火山活動仍在持續 事實上我們可以看到那裡存在低溫火山活動的跡象 因為噴發到地表的不是熱巖漿 而是氨和甲烷 正是由於這一現象 土星的衛星太坦周圍形成了一層厚厚的霧霾 如果有什麼生命形式已經隱藏在下面呢 不久前 這家設在阿塔卡瑪沙漠的天文臺工作人員那裡得到了部分確認 2017年他們在土衛六上發現了大量的丙烯澱分子 這對於基於氮的生物體是必須的 如果我們不僅考慮冰冷的行星 還考慮冰冷的衛星 那麼宇宙中必定有數萬億個能夠支持甲烷生命的天體 但即使這種外星生命的豐富性也遠非極限 在2016年發表的文章《生命的難題》中 天體生物學家保羅·戴維斯和他的同事薩拉·伊瑪裏沃克指責人類存在生物沙文主義 但問題是考慮到地球上所有生命都是源於一個共同的祖先 我們無法知道其哪些特徵是宇宙中所有生命的自然和固有特徵 以及哪些特徵僅對我們的生物圈是典型的 因此來自宇宙其他地區的生物可能不僅僅是基於不同的化學結構 它們甚至可能沒有我們認為基本的東西 比如繁殖或代謝 戴維斯和沃克認為 積累能量和將信息代代相傳的能力是生命運作的主要最低標準 但實現它的方法可能會非常不同 這意味著外星人可能潛伏在連地球生物 龜擊生物或甲烷生物都無法生存的區域 一些超級異域生物可能比我們快上百萬倍 儘管它們完全失明 系外行星WASP-39b距離地球700光年 它是在2011年被發現的 立刻讓科學家感到驚訝 因為它大氣中的硫化氫水平簡直超出圖表的範圍 而這種對我們有毒的氣體可能是生命存在的證據 加州理工學院的地質和地球物理學教授傑克·霍爾特認為 另一種生命形式可能並不在系外行星的表面繁衍 而是直接從其行星的地幔或核心獲得生命所需的能量 而不是依賴外部來源如恆星的光 像系外行星WASP-39b這樣的天體深處的化學過程 釋放了大量的硫化氫 這可能是特殊化學合成生物的食物 這些生物可以生活在行星表面下的熔融巖漿中 因為它們能夠承受高達300攝氏度的溫度 那讓人想起離地球40光年的行星不是嗎 但這樣一個世界的居民會是什麼樣子的呢 要從氫硫化物中獲取能量 這些生物必然需要像巨大鰭片一樣特殊的器官 而且由於這種化合物在環境中的含量很高 它們需要堅固的保護 類似於地球甲蟲的外骨骼 但這還不是全部 完全有可能以氫塑化為食的生物 會利用它製造出一種真正的生物武器以防禦捕食者 也就是說如果我們突然踏上其中一顆行星 我們將會被那些長著板翅的太空蟲子攻擊 它們噴吐出基於硫化氫的毒液 但我認為人們在這樣的世界裡不可能生存得足夠長久 以至於遭到攻擊 畢竟除了極高的硫化氫水平之外 WASP39B上探測到的輻射水平比地球的標準高出300倍 但在其他地方 當碳和其他生物因輻射病而死亡時 外星人可能只會找到一個額外的能量來源 英國天文學家克里斯·因佩認為 某些外星生命形式可以積累由放射性衰變釋放的能量 此外,在沒有星光的情況下 這些生物會發展出真正的X射線視覺 在我們放射性寂靜的地球上 它們完全失明 但在其他充滿輻射的宇宙中 它們卻有著卓越的視力 這一切將潛在可居住世界的列表擴大了數倍 畢竟放射性衰變反應發生在絕大多數系外行星的內部 但最令人興奮的是 它們不一定要是行星 這顆距離地球400光年的中子星 源自於類似天狼星的蘭嶼星的死亡之地 那是宇宙中最緊湊和最巨大的物體之一 因為它的半徑僅約10公里 但與此同時 它的質量是我們太陽的1.5倍 這種星體內部的物質壓縮得如此緊密 原子無法承受 實際上會被壓扁 它們最終成為中子 雖然它們不自發發光 但母星的殘餘熱量 在這樣的條件下 將這個物體加熱到100萬攝氏度 允許複雜分子鏈 在地球上形成的電磁相互作用 根本無法運作 相反 合力主導並在亞原子尺度上表現出來 一些科學家認為 在這個微觀層面上 另一種生命形式可能會在中子星中產生 確實 從理論上來說 核相互作用能夠束縛壓縮的中子 並將它們排列成傳遞信息的模式 而中子星絕對沒有能量問題 但最令人驚嘆的是 這些核生物的生活速度 會比我們快數百萬倍 在地球的一分鐘時間裡 數千代的生命 可能在中子星內部發生變化 這暗示著 極其快速的演化和智能文明的形成 只需幾小時 而我們的銀河系 現在可能充滿了它們 因為儘管中子星的數量 比普通星星少了成千上萬倍 但在銀河系中仍有幾億顆中子星 我們只是看不到它們全部 如果中子生命形式進化到 能夠與同類溝通的程度 人類和其他生命形式 將會發現自己身處一個 由外星人創建的巨大網絡中 而且要注意 這個網絡沒有任何接觸的可能性 但是如果奇異生命體 根本不需要天體呢 事實上 它們非常想把我們的星球作為晚餐 Epsilon Eridani 星距地球有10.5光年 這是一顆低質量的恆星 因為它只有我們太陽質量的80% 但它的相對角小 並沒有阻止這顆星星成為科學界的焦點 2000年紅外天文衛星進行的觀測顯示 這顆星體周圍環繞著 一圈來源不明的代表 一些科學家確信 這只是普通的太空塵埃 但這種結構的雲 在星星周圍極為罕見 這就是為什麼 其他更開放的研究人員認為 我們看到的只不過是 由一個超級先進的外星文明建造的 收集能量的戴森球元素 這套系統不可避免地暗示了 我們曾經視為死物的 奇異生命形式的存在 早在1949年 著名數學家約翰·馮諾伊曼 就假設在某個進展階段 人類將創造出具備 自我複製能力的自主機器人 根據我們的最低標準 這是一種合適的生命形式 僅僅基於金屬化合物 根據所有模型 若沒有這樣一支 馮諾伊曼裝置的軍隊 在合理的時間內 根本無法建造戴森球 但一個先進的文明 可以將它們用於 更雄心勃勃的目的 2013年 牛津大學的研究人員 安德斯·桑德伯格 和斯托爾特·阿姆斯特朗 發表了一篇科學論文 其中提出了一種 用自我複製的機器人軍隊 來征服宇宙的方法 只需將它們發射到其他星星 機器人會獨立完成其餘的工作 一旦到達 它們會自我複製 並向最近的恆星 發射一批新的副本 如此循環下去 直到無窮無盡 這一切將在沒有任何來自 所有者幹預的情況下實施 但是生活機器人將從哪裡獲得 如此擴張所需的資源呢 小行星帶 像火星和木星之間的那一個 可能在幾乎任何信息中 都能找到 在這些星球上 太空殖民機器人 將充裕地找到它們所需的 所有金屬和其他材料 理論上即使來自 星系艾普希隆艾瑞達尼的文明 已經將其無人機 發射到太陽系 我們在地球上 也沒有什麼好擔心的 但在實際操作中 情況可能更糟 早在1983年 Astrophysicist 兼科幻作家大衛·布林 假設這些 賦予高度自主性的機器 在某個階段 會反抗它們的主人 而機器人甚至不需要智能 就能走到這一點 只要其中一代 出現一次編程故障 就足夠了 考慮到它們的主要任務 是為了擴張 不斷自我複製 不僅是小行星 還有像地球這樣的 富含礦物質的岩石行星 也面臨被循環利用的風險 或許這樣的殺手機器 已經在宇宙的某個地方 摧毀了它們的文明 現在正在失控地 穿梭於太空 尋找新的受害者 它們具有高度的韌性 和頑強的生命力 但最重要的是 由於這些馮-莫伊曼設備 在智能方面將類似於細菌 因此與它們進行談判 幾乎是不可能的 如果我們至今沒有發現 其他生命形式 僅僅是因為所有外星人 都被望遠鏡無法探測到的 殺手機器人艦隊 徹底消滅了 這該怎麼辦 宇宙學家愛德華-哈里森認為 只要有一個文明 創造出這樣的無情生物 用於任何目的 宇宙中的所有生物 都將註定要滅亡 唯一令人快慰的是 在太陽系48億年的歷史中 從未發生過類似的事情 這意味著殺手機器人 離我們太遠了 可能甚至在另一個星系 但是即使詹姆斯 韋伯望遠鏡 明天在我們最近的 系外行星比林星-B上 發現了我們熟悉 且可以理解的探機生命跡象 我也不會過於興奮 這很可能是個陷阱 假設我們決定 派遣一個考察隊 前往普羅西馬-B一著陸 所有傳感器都顯示出 適合人類生存的理想條件 當地的植物和動物 都跟我們一樣 基於相同的DNA分子 我們到底能害怕什麼呢 然而第二天 那些品嘗過這個 外星樂園果實的人 將會被發現已經死亡 這一切都源於不同的屬性 有機分子的組成和結構 可以完全相同 但在三維空間中 卻無法與其鏡像重疊 就像你的左手和右手一樣 只有深入的化學分析 才能揭示這一點 如果外星生物的屬性 與我們不匹配 吃世界上的任何東西 都要小心 頂多你會感到消化不良 最糟糕的是 因有毒物質而導致痛苦的死亡 你會冒險去測試 與另一種生命的兼容性嗎