从古至今,人类都在不断的研究和探索世界的奥秘,古时候由于人类的科技不够发达,所以古人一直都认为我们的地球就是唯一的世界,太阳和月球都在围绕地球转动,经过人类几千年的发展,现在人类已经知道,地球其实就是太阳系中的一颗行星,在太阳系中一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,在海王星的外面还有一颗冥王星,曾经冥王星也属于一颗行星,但是后来科学家认为冥王星的体积和质量都太小了,于是将它踢出了行星的行列,在太阳系的八大行星当中,地球是目前唯一发现存在生命的星球。生命的出现给地球这颗行星增添了很多色彩,尤其是人类出现以后,解开了地球上很多的奥秘。
根据科学家的研究得出,地球生命的进化史能够追溯到40亿年前,当时地球上最早的生命形式是原核生物,它们在海底热液喷口附近诞生,随着时间的推移,这些原核生物开始形成最古老的叠层石,这是生命演化的重要里程碑之一,在距今25亿年前,地球上发生了两次大氧化事件,使得地球的氧气含量大幅度增加,这两次事件对地球生命的进化产生了深远的影响,寒武纪时期(距今5.4亿年前),地球上出现了生命大爆发,大量的新物种开始涌现,这是地球生命进化史上的一个重要转折点。这个时期出现了许多不同类型的生物,包括节肢动物、脊椎动物、软体动物等。之后地球上的生命经历了数个阶段的进化和发展。
到了中生代时期(距今2.5亿年前),地球上出现了大型脊椎动物如恐龙等。然而这个时期发生了两次大规模的灭绝事件,对生命的进化产生了深远的影响。新生代时期(距今6600万年前),是哺乳动物和植物的时代。人类诞生于200多万年前,当时地球上生活着很多其他凶猛的生物,猿类生物为了能够长久的发展下去,于是他们选择了群居生活,群居生活不仅仅能够促进彼此之间相互交流的机会,还能够有效地抵抗外来侵略者,科学家认为频繁的交流能够使大脑的发育变得越来越聪明,所以猿类最终成功进化为人类,人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘。现在人类对世界已经有了基本的认知。
地球能够诞生生命,和地球的位置、环境有非常大的关系,毕竟我们的地球处于太阳系的宜居地带,在太阳的宜居地带内,地球能够接收到足够的阳光,这使得地球上的温度非常适中,这是产生生命的主要原因之一,如果说距离太阳太近,那么地球表面的水资源就会被蒸发,从而无法诞生生命,水星就是一个很好的例子,水星是距离太阳最近的一颗行星,它距离太阳的平均距离只有5800万公里,大约只有地球至太阳距离的三分之一。水星比较小,它是太阳系八大行星中最小的一颗,直径4878公里,比月球稍大(月球直径3476千米)。水星上既炎热又寒冷,由于是八大行星中最靠近太阳的一颗行星,水星上的白天炽热难耐,温度高达427℃。
水星没有大气层,太阳的光直接照射在水星上,导致水星地表上的温度急剧上升,而水星的自转又非常缓慢,所以水星上的白天酷热难耐,锌和锡等金属都会被熔化。由于水星距离太阳最近,所以水星上面根本没有液态水,液态水都被蒸发了,科学家认为水是生命之源,一颗没有水的星球,上面怎么可能诞生生命呢?如果说距离太阳太远,星球上的温度会非常寒冷,比如说海王星,海王星是太阳系行星中距离最远的行星,距离太阳45亿公里,体积在太阳系内排名第四(小于木星、土星、天王星),质量排行第三(小于木星、天王星),直径大概49500公里,是地球的3.9倍,由于距离较远,海王星绕行太阳一周的时间需要165年。
最开始科学家发现海王星的时候,由于受到了科技水平的限制,所以无法了解这颗行星的组成,状态、甚至连清晰的照片都没有,直到近代旅行者2号掠过海王星后,给天文学家发回了大量清晰的照片和数据,使得我们对海王星的了解有了一定的认知,海王星、土星、天王星都是一样的,有自己的光环,海王星的本体是一颗气态行星,其表面的蓝色是因为大气层中的甲烷分子吸收了红光,所以呈现出了浅蓝色,由于海王星距离太阳非常遥远,所以它的表面温度非常低,在如此寒冷的环境下,海王星上面是不可能诞生生命的,相比之外,地球这颗行星,具备了诞生生命的所有基本条件。科学家通过对地球生命的研究发现,地球上的生命都是碳基生命。
科学家通过研究发现,地球上所有已知的生命都具备相同的基本生化组织和遗传密码,并且以同样的密码形成同样的氨基酸,这就说明,地球上所有的生命都是来自于同一个祖先,科学家把这个祖先称为是LUCA,那么为什么地球生命选择了碳基生命?生命的基础就是DNA蛋白质,而DNA和蛋白质都是长链分子,然而并不是所有的原子都能够作为长链分子形成的基础,但是碳可以,碳原子能够同时和四个原子形成化学键,具有很好的化学多样性,这就是为一个生命体的复杂生物化学反应打下了基础,对于碳基生命来说,只需要水就能够作为生物分子的溶剂,而水的液态温区达到了100摄氏度,也就是说在0摄氏度到100摄氏度之间,水都是以液态形式存在的。
这就使得生命出现的条件变得不那么苛刻了,另一方面这也就规定了,一个星球想要诞生生命,碳基生命就必须要存在液态水,所以我们在寻找外星生命的时候,也总是以一个星球上是否存在液态水作为一个重要的因素,不过地球上的水资源也并不是与生俱来的,科学家经过研究发现,地球上的水资源可能是彗星带来的,相信很多人 对彗星都不陌生,彗星又被称为是扫把星,在彗星飞行的过程中,后面总是拖着一条长长的尾巴,所以很多人把彗星称为是扫把星,在彗星上面科学家发现了大量的水资源,为了证明地球水资源可能来自于彗星,科学家们也做了很多努力,平流层红外线天文台(SOFIA)发表的研究成果,似乎为这项学说提供了有力的支持。
SOFIA是一架装载2.5公尺口径望远镜的飞行探测器,去年12月沃塔南彗星(46P / Wirtanen)接近地球时,SOFIA收集并分析了其所含重水的比例。我们都知道地球上的水分子是由两个氢原子和一个氧原子所成的,但若其中的氢原子含有额外的中子,便是氢的同位素——氘,含有氘的水分子被称为重水。科学家们通过分析彗星所含重水与正常水的比例(D/H比)来了解彗星与地球上的水是否有相同起源。过去针对彗星大气的光谱观测分析发现,绝大部分彗星的D/H比都是地球海洋的三倍,并认为地球仅有一成的水来自彗星。然而包括沃塔南彗星在内,科学家们总共发现了三颗过度活跃的彗星,它们的D/H比与地球海洋相似。
所谓过度活跃的彗星,指的是其受阳光加热释放的水量远超过根据其表面积所估算的水量。科学家比较过去的观测数据发现,彗星的D/H比与他们的起源位置无关,反而和他们的活跃程度有关,越活跃的彗星,D/H比就越低。因此推测,过去受观测方式所限得到的彗星大气D/H比并不能代表彗星整体的D/H比,也许彗星整体的D/H比实际上与地球海洋极为相近。虽然目前科学家还不能够完全确定地球上的水资源全部都是来自于彗星,但是至少大量的水资源一定是来自于彗星,毕竟在太阳系初期的时候,太阳系的环境非常混乱,经常会出现彗星到处乱飞的情况,大量的彗星撞击了地球,将水资源留在了地球上,经过漫长时间的积累,地球的水资源变得越来越多,才会变成我们现在所看到的样子。
通过种种元素结合在一起,地球才能够变成一颗有生命存在的星球,不过在浩瀚的宇宙中,科学家认为,并不是只有地球这颗行星诞生了生命,只要宇宙中的行星也能够满足这些基本的条件,那么其它行星诞生生命的可能性也是非常大的,目前科学家在太阳系外发现了很多类似地球的行星,比如说开普勒-438b,它是一颗小型系外行星,在其宿主恒星开普勒-438的宜居带内运行,该恒星位于天琴座,于2015年被人类发现,它的体积与我们的地球差不多,直径比地球长12%,距离地球约470光年,公转时间为35天,有70%的可能为岩石地貌,很大可能存在液态水。此外,开普勒438b围绕着一颗名为开普勒438的红矮星运行。最近天文观测表明,该行星存在生命可能性几乎为零,原因是母星红矮星开普勒438十分活跃,而且伴随剧烈的耀斑现象,这一点可能导致开普勒438b不适合人类居住。
比邻星b,它是一颗围绕半人马座比邻星运行的系外行星,半人马座比邻星距离我们的太阳系非常近,只有4.2光年,比邻星b是已知距离太阳系最近的系外行星,也是已知距离最近的处于宜居地带内的系外行星,这颗星球上面同样可能有液态水和岩石,比邻星b距离比邻星只有700万公里,绕行一周只需要11天,由于比邻星是一颗红矮星,质量只有太阳质量的0.123倍,所以它的表面温度非常低,只有2800摄氏度,这使得比邻星b依然处于恒星系的宜居地带,当时让科学家感到失望的是,比邻星每隔一段时间就会释放出强烈的耀斑,这使得比邻星周围的环境非常恶劣,在如此恶劣的环境下,想要诞生生命并不是一件容易的事情。
除了这两颗行星之外,科学家认为,开普勒452b上面诞生生命的可能性比较大,在2015年的时候,科学家意外发现了一颗位于宜居地带内的行星,这颗行星就是开普勒452b,开普勒452b一直都被科学家称为是地球的孪生兄弟,因为它和地球非常相似,根据科学家的研究得出,这颗行星公转一圈的时间大约是385天,而地球公转一圈的时间大约是365天,这就相当于开普勒452b的公转时间仅仅比地球的公转时间多了20天。除了这些之外,这颗行星的光亮、质量都和地球非常类似,这颗行星的体积要比地球大1.6倍,在这颗行星上面还存在液态水资源。而且开普勒452b这颗行星围绕G型主序星开普勒452公转,这颗恒星位于天鹅座,质量略大于太阳(+4%),半径大10%,年龄约60年,表面温度和太阳比较相似。
所以有很多科学家认为这颗星球上面存在生命的可能性是非常大的,毕竟它和地球的相似度太高了,由于科学家观测这颗星球基本上都是依靠天文望远镜来进行的,所以只能够看到这颗星球的大概位置,想要看到这颗星球上面的具体情况,人类必须亲自登陆这颗行星,这样人类才能够知道这颗星球上面是不是存在外星生命,除了开普勒452b之外,科学家认为,格利泽581g上面百分之百存在生命,到底这颗星球上面有什么特别之处呢?格利泽581g是一颗位于太阳系之外的系外行星,它一经被发现,就立刻引起了当时科学家以及生物学家的广泛关注,格利泽581g是在2010年的时候被人类发现的。直到现在,依然有很多科学家对它非常感兴趣。
这颗行星之所以能够有如此巨大的影响力,主要是因为这颗星球的环境非常适合生命生存,它是目前国际上公认的,最有可能存在地外生命的星球之一,在曾经的一次访谈中,行星的发现者史蒂芬‧沃特被问及格利泽581g上是否可能存在生命的问题。他对此持乐观态度,并表示:“我不是生物学家,也没在电视上演过这个角色,但从生命的轫性与习性上来看,我认为格利泽581g上存在生命的机会是100%的。”为什么科学家会认为格利泽581g上面百分之百存在生命呢?根据科学家的研究发现,这颗星球的直径大约是地球的1.2倍,所以它的体积要比地球的体积稍微大一些。
而且他的质量大约是地球质量的4倍左右,只不过格利泽581g 的引力相对于地球来说更强大一些,有了强大的引力,才能够在行星的表面形成稳定的大气层,而格利泽581的表面确实有一层大气层,基本上和地球上的大气层一样稳定,所以这使得这颗行星诞生生命的可能性是非常大的,而且这颗行星位于一个类似于太阳系的行星系中,我们将它称为格利泽581行星系,格利泽581g是在格利泽581行星系中发现的第六颗行星,它和我们的地球一样,拥有自己的星球运行轨道,它围绕天秤座的红矮星格利泽581,距离地球大约有20光年左右,科学家经过长期的观测发现,格利泽581g的表面温度大约在零下12度到30度之间。其实这个温度对于生命来说也能够接受。
虽然从科学家的分析我们能够知道,这颗行星上面诞生生命的可能性非常大,但是目前科学家还是没有办法确定这颗行星上面是不是真的存在生命,想要确定这些行星上面是不是存在生命,最好的办法就是亲自登陆这些行星,不过这个问题对于人类来说非常困难,毕竟这些行星都处于太阳系外,最近的行星也距离我们地球有4光年左右,要知道人类现在连太阳系都无法飞出去,曾经在46年前,科学家向太阳系外发射了旅行者1号和2号探测器,发射这两个探测器的目的就是为了让他们飞出太阳系,探索太阳系之外的奥秘,但是这么多年过去了,这两个探测器并没有完全飞出太阳系,科学家经过计算得出,如果按照它们的飞行速度来看的话,想要完全飞出太阳系,至少需要上万年的时间。
对于人类来说,上万年的时间实在是太漫长了,所以人类必须提升自己的飞行速度才行,早在2020年,美国宇航局的工程师们就开始研发一种全新的氦气推进系统,利用相对论效应加速氦气,从而实现人类飞船的超光速飞行。这一技术比目前所用的离子推进系统更有效,可大幅提升飞船速度。能源技术也非常重要。太空飞行器需要大量的能量来供电和推进。因此,提高能源效率是另一个关键领域。美国航天公司Lockheed Martin研发的一种太阳能推进器能够将太阳能转化为电能,并利用带电粒子推动飞船,能耗比常规推进器低20%,从而显著提高飞船速度。类似的技术还有核聚变推进器等。材料科学技术也需要创新。研究人员正在探索使用碳纤维等材料来打造更轻、更坚固的飞船结构,从而降低质量,提高速度和灵活性。
使用碳纤维能够减小电磁波传输的损耗,并且减少电磁信号对航天器的干扰,最近几年来,我国的嫦娥、天舟等航天任务都能够成功的使用自主导航技术,而且利用空气动力学技术能够提高飞船的速度,不过想要让飞船实现超光速飞行,是一件非常困难的事情,毕竟人类目前还无法找到能够推动飞船快速飞行的原料,有一些科学家认为,曲速飞行或许能够超越光速,让人类飞出太阳系,曲速引擎技术并不是让飞船加速到超光速的技术,毕竟根据爱因斯坦的理论,任何物体的飞行速度都不可能超过光速,曲速引擎的工作原理是通过改变飞船周围的空间结构,让飞船处于一个时空泡内。然后移动这个时空泡来达到飞船超光速的目的。简单来说就是移动空间本身,而飞船并没有自己飞行。
在20世纪初的时候,美国物理学家爱德温.哈勃发现了星系红移的现象,红移顾名思义。光由波组成,波的波长决定了它们的颜色。我们用望远镜观察到的遥远星系的光比很久以前该星系发出的光颜色稍红——波长已经向光谱的红端移动。星系离得越远,它的光就越多的转移到更长的波长——这种现象被称为是红移,在1842年的时候,奥地利科学家克里斯蒂安.多普勒就预言了这样现象,在1912年的时候,洛厄尔天文台的天文学家维斯托·斯里弗(Vesto Slipher)发现大多数星系都显示出较大的红移,这意味着它们以每秒数百甚至数千公里的速度后退时,才出现了更大范围内的红移观测。
红移表示星系距离我们越来越远,当时爱德温.哈勃看到这个现象之后表示,我们的宇宙正在膨胀当中,而且膨胀的速度非常快,已经超过了光速,对于人类来说这并不是一个好消息,毕竟宇宙膨胀的速度超过光速,那么就意味着人类永远都不可能飞到宇宙的边缘,而曲速引擎就是利用了这一点,曲速引擎的关键在于创建一个特殊的空间区域,这个区域在前面压缩空间,在后面扩张空间,形成一个“曲速泡”。在这个泡泡内部,飞船本身并不移动,但由于空间本身在移动,飞船可以实现相对于外部空间的超光速移动。科学家认为,空间被扭曲的程度越大,曲速飞行的速度就会越快。
不过空间不可能被无限制的扭曲,所以当曲速引擎的等级达到9.9999级的时候,也就是它飞行速度最快的时候,这个速度大约是光速的2000多倍,这个速度足以让人类的飞船飞出太阳系,甚至飞出银河系都是有可能的,不过想要实现曲速引擎飞行并不是一件简单的事情,尽管曲速引擎在理论上是可能的,但实际上要实现这一技术仍面临着巨大的挑战。首先,创建和维持一个稳定的“曲速泡”需要巨大的能量,远超出了我们目前的技术能力。此外,飞船在进入和离开曲速泡时可能会遭受到强烈的冲击和辐射。还有,目前的理论还不完善。曲速引擎的实现可能会对周围的空间结构造成不可逆的损害,或者对飞船内的生命造成威胁。所以现在这个理论还存在理论当中。
在浩瀚的宇宙中,一定有很多星球都诞生了生命,只是我们现在还不知道而已,毕竟这些星球距离我们都太遥远了,虽然很多人认为生命诞生的条件非常苛刻,但是放眼整个宇宙,行星的数量实在是太多了,要知道在银河系中就存在1000亿颗恒星,而银河系在宇宙中就相当于一粒沙子,宇宙中到底有多少颗行星,目前科学家都无法计算出来,在如此多的行星当中,即使生命诞生的概率只有万分之一,那么足够多的行星也会让这个概率提升,所以这也是为什么科学家一直坚持认为宇宙中存在外星生命的原因,现在人类的科技还在不断的进步和发展,人类能够在短短几千年的时间内,走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度是非常快的。
小编认为,人类作为地球上最有智慧的生命,只要人类能够坚持不懈的努力下去,人类的科技发展速度一定会变得越来越快,而且人类在最近几百年的时间内,科技发展的速度非常快,所以人类飞出太阳系是迟早的事情,小编认为,再过几千年或者是几万年,人类一定能够飞出太阳系,到时候我们就能够知道,这些星球上面是不是真的存在生命,而且科学家认为,地球也不可能成为人类永远的家园,随着人类对地球资源的利用,地球上的资源将会变得越来越少,最终人类还是会前往其它星球,利用更加强大的资源,移民也是人类未来发展的趋势之一,小编认为,星际移民也是迟早的事情,希望人类能够早日实现自己的梦想,能够解开宇宙的奥秘,对此,大家有什么想说的吗?