宇宙生命形式初探

作者: 相看敬亭 | 来源:发表于2019-08-21 20:29 被阅读10次

地球上的所有生命都是由有机分子构成的,它们都属于碳基生物。比如脂肪、蛋白质、氨基酸、糖、血红素、叶绿素、酶、葡萄糖等都属于有机分子,地球上的生命就是由它们构成的,它们就相当于电子零器件。除了地球上,科学家们在外太空也发现了多种氨基酸分子,这增强了人类寻找外星生命的信心。

地球上总共存在90多种天然元素,地球上的碳基生命主要由28种元素构成。以人为例,人体主要由氧、碳、氢、氮、磷、硫、氯、钾、钠、钙和镁这11种元素构成,它们的占据了人体总质量的99.9%。

凡是生命都必须要有代谢功能,即从外界摄取能量,并为生命活动提供支持,这个过程必然存在化学变化。不管是有生命的物体还是无生命的物体,它们都是由化合物构成的,而新陈代谢和自我复制是最基本的生命现象。

碳的化学性质优异,易与其它元素结合成化合物,碳元素是自然界中已知化合物种类最多的元素。在自然界中有机物的种类繁多(包括人造的),有机化合物数量多达上千万。学过化学的可能都知道,原子与原子之间是靠化学链连接在一起,而碳原子可以同时与4个原子连接。形象点来说,就是每个碳原子有4只手,其它原子在碳原子的帮助下可以形成复杂的结构,这样就形成了复杂而稳定的化合物。正是因为地球上拥有这样的化学反应环境,地球上才能形成生命。

目前人类在宇宙中寻找外星生命,主要就是以地球环境为参考。化学物质经过复杂的变化形成生命,要想完成这一过程,需要溶剂,而水就是自然界中最好的溶剂之一。

以人类目前的化学知识,基本可以判定像木星这样的气态行星上是不可能生命的。天文学家在宇宙中寻找生命,目前主要是以寻找类地行星为目标。判断那个星球上是否具有生命,主要就是判断那个星球上有没有水。只要有了水,形成生命的可能性就大大提高了。

此外行星距离恒星的距离要适宜,不能太远也不能太近。行星的体积也不能太大,不能太小。要想进化出智慧生命,这颗行星上的化学元素必须要足够丰富,且需要有稳定的地表和适宜的大气,这样才利于生命形成智慧和文明。很难想象一颗全是汪洋大海的行星上拥有智慧生命,这种环境也只适合进化出一些低级生命。

19世纪,就有学者提出,宇宙中可能存在硅基生命,所谓的硅基生命就是主要以硅的化合物为主构成的生命。为什么科学家们喜欢讨论硅基生命呢?那是因为在元素周期表中,硅与碳的化学性质最为相近。既然有碳基生物,又为什么不能有硅基生物呢?至于地球为什么没有形成硅基生命,那是因为地球的环境不适合硅类化合物发生反应。也许在遥远宇宙中的某颗行星上就有适合硅基生命存在的条件,而且那里的生命还进化出了智慧。

宇宙这么大,行星的数量众多,除了硅基生命,也许还有其它形式的生命,它们可以在极寒、极热和高压环境下生存。寻找外星生命是一件极其困难的事,也许我们可以在实验室中尝试着制造地球上不存在的生命形式。目前来看在宇宙中存在碳基生命的概率绝对比存在其它形式生命的概率要大。

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