生命是这个世界上最为神秘的东西,生命到底是如何诞生的?这是人类一直都在研究和探索的奥秘,根据达尔文的进化论我们能够知道,地球上的生命都是由简单的生物进化而来的,由最初的单细胞生物进化为多细胞生物,由多细胞生物进化为海洋生物,由海洋生物进化为两栖生物,由两栖生物进化为陆地生物,人类就是由陆地生物猿类进化而来的,在200多万年前,猿类生物生活在地球上,当时地球上还生活着很多其它凶猛的生物,猿类生物为了能够长久的发展下去,它们选择了群居生活,这样不仅仅能够抵抗外来侵略者,还能够促进大脑的发育,由于猿类生物长期在一起生活,所以猿类的大脑变得越来越聪明,最终成功进化为人类。
科学家认为,地球生命最早的起源能够追溯到太阳系诞生初期,在太阳系诞生初期,太阳系非常混乱,经常会出现彗星到处乱飞的情况,当时地球遭受到了很多彗星的撞击,那个时候地球刚刚形成不久,还没有水资源,彗星的撞击给地球带来了大陆的水资源,同时也将生命的种子留在了地球上,彗星也被称为是扫把星,在彗星飞行的过程中,后面总是拖着一条长长的尾巴,这是因为彗星在靠近太阳时,随着温度的升高,冰晶开始脱落,所以我们能够看大这条长长的尾巴,根据科学家的研究发现,哈雷彗星的核中拥有百分之80冰晶,这说明彗星上面的水资源是非常丰富的。水是生命之源,地球上最早的生命就是来自于水中,不过在太阳系的八大行星当中,只有地球这颗行星诞生了生命,根据科学家的研究发现,地球能够诞生生命,至少有7种巧合。
第一个巧合——银河系的位置
根据科学家的研究我们能够知道,太阳系是银河系中的一个小星系,在银河系中大约存在1000亿到4000亿颗恒星,400亿到1000亿颗行星,在如此众多的恒星和行星当中,太阳系的位置非常好,科学家认为我们的太阳系处于银河系的贫瘠区域,我们的太阳系在银河系猎户座的支旋臂上,距离银河系的中心大约有2.6万光年,如果站在宇宙的尺度上来看,我们的太阳系属于贫瘠区域,根据科学家的研究得出,我们的银河系是一个棒旋星系,太阳系正好处于银河系的赤道面上,因此我们夏天看到的银河才是一条带,这对于我们来说非常重要,看到这里,可能有很多朋友会产生一个疑问,既然银河系的直径达到了20万光年,那么我们的太阳系距离银河系中心大约有2.6万年,为什么说太阳系处于银河系的贫瘠区域呢?
这是因为在银河系中,大约存在400亿到1000亿颗行星,1000亿到4000亿颗恒星,如此多的天体,它们的分布并不是均匀的,在距离银河系中心1秒差距的核心区域,恒星的密度就达到了每立方光年28.9万颗,当距离增加在40秒的差距时,恒星的密度就下降到了288颗每立方光年,当距离增加到100秒差距时,恒星的密度就只有2.9颗立方光年,在太阳系的这片区域内,恒星的密度下降到了0.004颗立方光年,这说明太阳系周围的天体数量是非常少的,不过对于地球生命来说这也是有好处的。如果太阳系在银河系的中心位置,周围的恒星引力可能会对地球造成影响,而且还会增加行星撞击的概率,除此之外,生命必要条件碳、氮、氧、硫、磷、钾、钠等,其实都是来自恒星内部的核聚变反应,当恒星死亡之后,它们会把这些元素释放到宇宙空间中。
而这就意味着,在恒星过于稀少的区域,没有足够的元素去演化出生命来。所以科学家认为,在银河系当中,想要诞生生命,必须在银河系的适中位置,否则很难诞生生命,而地球在太阳系中,也处于恒星系的宜居地带,宜居地带是指太阳系中适合生命生存的区域,包括地球、金星和火星。而地球正好在宜居地带的中间位置,在这个位置,能够获得足够的温度和阳光,这是地球诞生生命的主要原因。
第二个巧合——恒星的大小
在浩瀚的宇宙中,恒星的数量也是非常多的,有的恒星质量和体积很大,有的恒星质量和体积很小,恒星的寿命和它的质量密切相关,恒星的质量越大,它的寿命就越短,在宇宙中,目前科学家发现体积和质量最大的恒星是史蒂芬森2-18,在距离地球2万光年处有一个名为斯蒂芬森2的银河星团,这个星团中分布着很多大质量的恒星,其中至少有26颗已经开始膨胀进入红巨星阶段,斯蒂芬森2-18其实就是里面最大的一颗红特朝巨星,根据科学家的观测得出,斯蒂芬森2-18的半径已经达到了惊人的15亿公里,是太阳的2158倍,其体积是太阳体积的100亿倍,地球的1.3亿亿倍,目前斯蒂芬森2-18已经成为了人类在宇宙中发现的最大的恒星,如果把它放在太阳的位置,那么距离斯蒂芬森2-18最近的行星是海王星。不过科学家通过计算发现,这颗恒星的表面温度只有3200度。
目前是人类发现的最冷的红超巨星,而且它现在正在损失自己的质量,每年大约会损失0.00135个太阳质量,相当于750年就会损失一颗太阳。为什么说恒星的体积越大,寿命越短?根据科学家的计算得出,恒星寿命=燃料量/消耗率,用于核聚变的燃料量与恒星最初通过核反应产生能量时的总质量成正比。所以燃料量=kx初始质量,消耗速率就是恒星的光度,所以恒星将作为主序星存在的时间=kx初始质量/光度,简单来说就是大质量的恒星消耗的能量要比小质量的恒星消耗的能量快,如果一颗恒星的直径大约100万公里,那么它内部80万公里的区域都在进行核聚变,如果一颗恒星的直径大约是1000万公里,那么它内部800万公里的区域都在进行核聚变反应,从这一点我们就能够看出,恒星越大,内部核聚变的反应越强烈,所以寿命就会越短。
对于大质量的恒星来说,它们的寿命周期很短,而生命诞生的周期非常漫长,我们的地球诞生46亿年,生命真正诞生的时间大约是在5亿年前,如果恒星的寿命太短,那么还没有等到生命出现,恒星系就死亡了,如果说恒星的体积和质量太小,那么这些恒星释放出来的的能量很低,因此他们的行星必须距离很近,其表面才能够具备孕育生命的温度,这样会造成行星被潮汐锁定,一面永远是黑夜,一面永远是白天,更重要的是,小质量恒星内部没有“辐射层”,其外层的物质可以轻易地通过对流的方式进入其核心反应区,这就会导致恒星表面的活动非常活跃,经常出现巨大的耀斑,并在短时间内集中释放出大量的电磁辐射,这会对生命形成致命威胁。
由此可见,最适合生命的恒星,其质量就应该既不太大,也不太小,幸运的是,太阳正是这样一种恒星,它可以让行星在不被“潮汐锁定”的距离获得足以支持生命的能量,其内部又有“辐射层”的加持,所以其表面要比小质量恒星平静得多,与此同时,它的“寿命”也足以支持生命长时间的演化。
第三个巧合——木星
在太阳系的八大行星当中,木星是太阳系中体积和质量最大的行星,木星是一颗气态行星,在木星诞生之初,它吸收了大量的氢气,所以木星上面的氢元素占到了木星总质量的百分之70以上,根据科学家对木星的观测得出,木星的引力非常巨大,任何进入木星引力范围的物质,都会加速超过木星,而且物质在飞行过程中会产生摩擦力,摩擦所产生的温度高达15000摄氏度,木星对于地球生命来说非常重要,木星能够抵挡太阳系中的小行星,要知道小行星撞击地球产生的威力是非常大的,曾经在6500万年前,有一颗直径10公里的小行星撞击了地球,导致地球上百分之90的生物都灭绝了,当时地球上的霸主还是恐龙,恐龙在地球上统治了1.6亿年,如果不是小行星的撞击,恐龙可能到现在还活着,在地球漫长的历史岁月中,小行星撞击地球的次数并不是很多。
这是因为木星能够抵挡很多小行星的撞击,大部分小行星在接近木星的时候,都会被木星的引力所吸引,然后撞击到木星上面,或者成为木星的卫星,这就大大减少了小行星撞击地球的概率,在1994年7月17日,有一颗名为苏梅克-列维9号的彗星撞击了木星,这一幕正好被科学家看到,而且这一幕让很多人终生难忘,科学家经过计算得出苏梅克-列维9号是一颗直径为2000米的小行星,它在撞击木星之后产生的能量相当于40万亿吨TNT爆炸所产生的能量,大约是广岛原子弹的20亿倍,这个数字已经超出了人类的想象,而且让科学家感到最意外的事情是,这颗小行星在撞击木星之前,已经被木星强大的引力撕成了21块,也就是说苏梅克-列维9号这颗小行星并不是一整块直接撞击到木星上的。
而是分别撞击到木星上的,如果苏梅克-列维9号这颗小行星一整块直接撞击到木星上,那么产生的威力可能会更大,这一幕让科学家想到了6500万年前,小行星撞击地球的场景,如果没有木星,那么地球被小行星撞击的概率将会大大增加,这样地球生命可能无法生存到现在,所以木星这颗行星对于地球来说非常重要,尤其是木星所在的位置,能够很好的保护地球生命。
第四个巧合——月球
月球是地球的一颗卫星,但也是太阳系中最特殊的一颗卫星,一般来说,卫星的体积要比行星的体积和质量小几千倍或者几百倍,但是月球这颗卫星,它的体积和质量仅仅比地球的体积和质量小几十倍,这样科学家感到非常疑惑,因为按照地球的引力来计算,地球是没有办法捕捉到月球的,那么月球是如何成为地球的卫星的?关于宇宙的起源在科学界有多种说法,比如说撞击说:科学家认为,在40多亿年前,还处于混乱的太阳系,有一颗火星大小的天体撞击了地球,剧烈的撞击产生了大量的碎片,这些碎片在地球周围形成了行星环。在这个行星环中,有一个碎片比较大,这个碎片依靠质量的优势,通过引力不断吸收周围的碎片,随着它质量的不断增大,地球周围的碎片都被它吸收了,形成了一个比较大的月球。
可能正是因为它是在地球附近,通过漫长的时间聚合而成的,所以它的轨道才能够不断进行微调,才能够成为一颗稳定的卫星。除了这个猜测之外,还有的科学家认为月球和地球共同形成,这个理论认为,地球和月球都是诞生于一个原始的吸积盘,吸积盘是一种气体、等离子体、尘埃或者粒子围绕一个天体缓慢向内坍缩而形成的盘状流,这也解释了两者之间的地质相似性,云中的气体凝结成物质和碎片,这些物质和碎片被拉进来附着在这些天体的一个或者另一个上面,地球正好吸收了更多的物质并增加了它的质量,在这两个天体当中,地球的质量使其产生了主导引力,月球开始围绕地球转动,之后地球和月球就形成了。不过这些都是科学家的一些猜测,真相到底是什么?现在科学家也在积极的研究和探索当中。
根据科学的研究发现,月球对于地球来说非常重要,如果月球消失对地球的影响非常巨大,首先地球会失去潮汐锁定,潮汐锁定是指由天体之间的引力相互作用导致的旋转和公转的同步现象,在潮汐锁定中,两个天体之间的引力力量会使得他们的自转周期和公转周期相等,从而使得它们始终以同一面朝着对方,我们的地球和月球之间就存在潮汐锁定,由于地球对月球的引力作用,月球的自转周期和公转周期变得一致,因此我们只能够看到月球的一面,这就意味着月球的背面永远不可能转过来。这种潮汐锁定也导致了地球海洋的潮汐现象。月球的潮汐锁定,使得地球的自转速度变慢,在地球刚刚诞生的时候,地球的自转速度非常快,达到了6小时一圈。
随着月球潮汐作用的影响,地球的自转速度变得越来越慢,变成了现在24小时一圈,如果没有月球,那么地球自转轴变得不稳定,它会大幅度来回摆动,地球不再有四季分明,在酷热的非洲地区可能会出现冰川,而在寒冷的南极地区可能变成沙漠和丛林,这意味着生活在地球的生物将会不断的受到极端气候的变化,部分生物可能将会走向灭绝的道路,所以从种种迹象来看,月球给地球诞生生命起到了非常关键的作用。
第五个巧合——地球磁场
根据科学家的研究我们能够知道,地球拥有强大的磁场,磁场对于地球生命来说非常重要,磁场能够牢牢地抓住地球大气层,使得大气层不会被太阳风吹散,如果没有磁场的保护,那么地球大气层也会消失,大气层能够抵挡宇宙中的辐射和太阳光的紫外线,如果没有大气层的保护,那么宇宙辐射就会直接照射到生物的皮肤上,对生物造成伤害,火星就是一个很好的例子,科学家通过对火星的研究发现,火星上面没有生命的主要原因就是因为火星没有磁场和大气层,所以火星变成了一颗荒芜的星球。而地球之所以能够诞生磁场,和地球内部的结构有很大的关系,科学家认为,地球内部的熔融外核是一个由铁和其它金属组成的液态物质,这些金属具有导电性和导热性,地球自转和热对流会使得熔融外核产生旋转,形成环流。
而这些运动的电子会产生一个巨大的电流系统,这个电流系统是由电子在熔融外核中移动形成的,它产生的磁场穿透地球的表面并且形成了地球的磁场,除了这个原因之外,科学家认为,地球的磁场也受到太阳的影响,由于太阳不断的向宇宙中释放带电粒子,这些粒子组成的等离子体流向地球,并且在地球磁场周围形成了一个称为磁层的区域,这个磁层能够抵挡太阳带电粒子的入侵,使得地球免受太阳辐射的影响。前段时间欧洲科学家的研究发现,地球磁场的强度已经下降了百分之9,这对人类来说并不是一件好事情,早在2020年的时候,科学家在地球的南美洲和非洲区域,就发现了地球磁场下降的问题,当时人造卫星发现北冰洋和南太平洋上空已经出现了破洞,罗彻斯特大学的地质学家John Tarduno表示,地球磁场的强弱可能和地核变化有关系。
科学家通过对5.5亿年前的矿石进行分析得出,当时地球内核的冷却,导致其流动性降低,这可能是导致地球磁场降低的原因。不过这个原因并不是导致地球磁场的消失,地球磁场会随着时间的变化而恢复,只要地球的内部没有受到强烈的撞击,那么地球的磁场一般是不会消失的,火星失去磁场,可能就是因为小行星撞击造成的,科学家认为,在早期的时候,一颗行星撞击了火星,导致地球失去了磁场,当时的火星上面还有液态水,然后失去磁场的火星变成了现在一颗荒芜的行星,所以磁场对于生命来说至关重要,目前科学家也在积极的研究地球磁场形成的原因。
第六个巧合——恐龙的消失
在地球漫长的历史岁月中,地球上的生物一共经历了5次生物大灭绝,离我们最近的一次生物大灭绝就发生在6500万年前,这次生物大灭绝事件是由小行星撞击导致的,虽然当时地球上死亡了百分之90的生物,但是却给了人类诞生的机会,根据科学家的研究得出,人类的进化史能够分为几个阶段:第一是原始时代,在大约7000万年前,地球上出现了类人猿,它们具有直立行走的能力,但是脑容量很小,没有办法和现代人相比,在300万年前,人类最早的祖先出现了,这些早期猿人已经能够直立行走,脑容量也慢慢变大。在大约150万年前到30万年前,晚期猿人出现,它的脑容量进一步的增加,接近现代人类的水平,在大约5万年前,晚期智人出现,晚期智人的脑容量更大,面部特征更加扁平,身材也更加高大。
从目前人类对化石的研究结果来看,人类祖先起源于非洲,然后走向世界各地,而恐龙的消失也是导致人类诞生的主要原因,第五次生物灭绝之后,地球上很多大型生物都灭绝了,而恐龙就是当时地球上的霸主,如果恐龙没有灭绝,那么猿类生物很难在众多天敌的环境中生存下去,所以恐龙的灭绝间接导致了地球生命的进化,而人类就是在非常残酷的竞争环境中生存下来的。
第七个巧合——地球的综合条件
在太阳系的八大行星当中, 地球是唯一一颗诞生了生命的星球,地球之所以能够诞生生命,主要是因为地球满足了生命诞生的基本条件,而这些基本条件有阳光、水资源、空气、温度、磁场、大气层等等,如果缺少了其中一个,地球都不可能诞生生命,在地球众多生命中,地球选择了碳基生命,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.这说明地球所有的生物都是来自同一个祖先,而地球之所以会选择碳基生命的主要原因,是因为地球上的水资源非常丰富。在地球生物中,占比最高的就是氧,不过氧元素无法以单质的形式存在。
水在稳定细胞结构和功能方面的作用远远低于碳这种元素,所以科学家把地球生命称为是碳基生命。而且碳原子是最稳定的元素,相信很多朋友应该知道,在化学中,组成分子的结构就是原子。而原子之间要相互影响需要一种特殊的化学键,这种化学键就是钩子,在一般情况下,拥有钩子数量多的原子,它的稳定性是最强的,因为它能够勾住其它原子,简单来说就是一个钩子能够勾住一个原子,两个钩子能够勾住两个原子,碳原子拥有四个钩子,所以碳原子能够同时勾住四个原子,这样具有非常好的稳定性,所以地球上面诞生了碳基生命,不过科学家认为,在宇宙中除了碳基生命之外,还有很多其它的生命体,之所以我们现在还不知道而已。通过研究我们能够知道,这七个巧合组合在一起,使得地球变成了一颗拥有生命存在的星球,不过除了这些巧合之外,地球是不是还存在其它的巧合?
目前科学家也在积极的研究和探索当中,不过小编认为,地球能够诞生生命,说明生命的出现需要一定的条件,不过在浩瀚的宇宙中,行星和恒星的数量多的数不过来,虽然生命诞生的条件非常苛刻,但是宇宙中这么多的行星当中,一定有很多行星满足了生命诞生的基本条件,所以科学家认为在宇宙中一定存在外星生命,为了寻找外星生命,科学家们也做了很多努力,比如说发射探测器,发射太空望远镜等等。但是即便如此,现在人类也没有找到外星生命,小编认为,只要人类能够坚持不懈的努力下去,未来随着人类科技的进步,人类一定能够找到外星生命,同时也能够解开地球生命诞生的奥秘,希望人类能够早日实现自己的梦想,对此,大家有什么想说的吗?