木卫二的直径为 3126 千米,比我们的月球直径 3476 千米稍小一些,在木星的卫星中,按大小位列第四(木卫三最大,直径为 5276 千米;其次是木卫四,直径 4818 千米;第三是木卫一)。它的密度是 3.03 克/厘米 5,比木卫一和月球都小,其质量仅为木卫一的0.71 倍,是月球的 0.86 倍。其公转轨道距木星约 6 7 万千米,绕木星一周约 3.55 天。
人们早巳发现,木卫二表面比月球要明亮得多,结合其较低的密度,可以推测它可能有一个冰质的外壳。1979 年,当人们从“旅行者”号飞船传回的照片中看到木卫二时,不禁为其表面奇特的地貌而惊愕。只见它几乎不存在其他天体表面大量可见的陨石撞击坑(仅仅辨认出三个直径在 18~25 千米的可能的撞击环形山),而是布满了乱麻一般的纵横交错的条纹。这些条纹宽有几十千米,长则可这几千千米。这奇特的地貌到底是如何形成的呢?人们认为,原因可能在于木卫二的浅部,有着一层厚约 100 千米左右或是液态或是固态的水;另一方面,虽然它离木星稍远一些,但木星的引力所引起的潮汐摩擦产生的热量,完全能够将它冰壳的底部融化成为液态。同时,潮汐力还使表面坚硬冰壳发生反复的破裂形成长长的裂缝,致使深部的液态水在浅部冰层的压力下沿裂缝溢出,从而生成了这乱麻一般的条纹;液态水的泛滥,还使早先形成的陨石坑被一个个抹平,使其表面呈现出目前我们所看见的状态。
更引起人们兴趣的是,有人注意到这些纵横交错的条纹,显示出棕褐色,与周围颜色较浅的冰面形成明显的对比。一些研究者认为,这种棕褐色是有机物质的表现,是木卫二形成之初从星云物质带来的甲烷和氨,随液态水从深部溢出地面,并在太阳紫外辐射和木星释放出来的带电粒子的作用下,化合而成的有机分子。这些有机分子有可能在进一步的作用下,逐渐发展生成为生命前的复杂有机物,然后再经过一定时间的演化,发展成为生命事实上,在我们地球上,人们在探查地球太平洋海底时,便曾在水深 2500 米的深海底,发现了一些特殊的生物群落,只靠海底热源生活,而不依赖阳光。显然,同样的情况也可能出现在木卫二上。因此,这使一些人相信,在木卫二坚硬的冰壳之下的液态海洋里,很可能有生命生存。不过,要想证实这一推测,探寻这种可能存在的生命,我们需要有一艘能钻透它的冰壳,潜入水中的潜水探测器。
事实究竟如何,还有待于人们的进一步探究。
土卫六距土星约 1222 万千米,比地球与月球之间的距离大 3 倍有余;它是土星已知 33颗卫星中个儿最大的卫星,沿近于圆形的轨道绕土星旋转,公转一周的时间约 16 天。它的自转周期与公转周期相同,所以也和月球老是以一面对着地球一样,始终以相同的一面对着土星。其平均密度在 1.9 克/厘米 3 左右;因此可以推测,它主要由水、氨、甲烷等一类的“冰物质”构成。
土卫六之所以受到人们的广泛关注,是因为它是太阳系里唯一已知拥有浓厚大气的卫星。正因为有厚厚大气的掩盖,致使人们迟迟未能看清它的庐山真面目,并一度认为它是太阳系里个儿最大的卫星(以前测得的直径是 5800 千米),但 1980 年末,“旅行者”1 号飞近土卫六上空时,采用无线电探测法,透过它的大气层测得直径是 4825 千米,比月球大三分之一有余,但比木卫三的直径要小,只好排在第二。不过与水星的直径 4880 千米相比,还是相差无几。人们还测得它的大气层厚达 2700 千米;主要成分是氨,占 98%,另有 1%的甲烷,余下的是一些碳氢化合物。由于地质学的研究,曾经使人们相信,地球的早期也曾拥有一个以氨、甲烷和水汽组成的大气,这与土卫六现在的情况非常相似。因此这就更增添了人们对土卫六的兴趣,希望通过对土卫六的研究,了解生命起源的秘密。
最近,2006 年 11 月,美国科学家在最新一期《国家科学院学报》上报告说,他们以“卡西尼”号探测到的土卫六大气条件为基础,在实验室中进行了模拟实验。他们用紫外线照射甲烷气体,然后再混入二氧化碳气体,并尝试将甲烷和二氧化碳的比例加以改变,而后成功合成了类似土卫六大气层的雾状气体。这种雾气中包含的有机分子数量很大,因此人们推测在土卫六也有大量此类有机物质的形成。事实上,从“卡西尼”号拍摄到的图片中人们就看到有一片像一个大洲一样的明亮的白色陆地(被命名为“世外桃源”),它应该是由冰壳构成;在其边上则有一片未知的暗色区域,这很可能就是由有机物质聚集而成的湿地。
一些人认为,地球早期也很可能有类似土卫六的雾气和有机物质的形成,而且,早期的原始生命也许就是以这种雾气中的有机物质作为养料,而繁衍生存的。若果真如此的话,土卫六会不会也有早期最原始的生命呢?虽然,目前还没有这方面的可靠证据,但人们却对此充满了期待。
康德是太阳系起源星云假说的奠基人。18 世纪中叶,他曾提出在离太阳更远的行星上,可能有高智慧生物,他们比地球人更优越、更进步。另一位太阳系起源星云假说的创始人拉普拉斯,也曾认为距太阳较远的行星比距太阳较近的行星形成早,所以从演化进程来看那里的居民应该更先进。正是受他们的影响,人们一直以为火星人要比地球人更先进,而金星人则落后于地球人。
然而,事实是无情的。今天大量的观测事实已经证明,这样的估计是不正确的。
先看土星。在太阳系中按距太阳远近排列,它是排在木星之外的第六位,离太阳的距离为地球离太阳距离的 9.57 倍,所以它能接受到的太阳热量非常有限,云层顶的表面温度不会高于-170℃。土星的物质组成类似于木星,但平均密度更低,只有 0.7 克每立方厘米;土星内部的圈层结构也和木星相似。所以,如果我们能够证实木星的大气层中存在着低级生命,那么,它也应该不会例外。
天王星和海王星地处太阳系的边缘,它们与太阳的距离十分遥远,分别是地球到太阳距离的 19.28 和 30.13 倍,因此,它们得到的太阳光极其稀少,可以忽略不计。如果地球接受到的太阳热量是 10000 的话,那么,天王星仅能接受到 2.7,而海王星则仅接受到 1.1,那里的寒冷是超乎人的想象的。冰是这两个天体的最主要组成物质,它们拥有上万千米的冰幔层。在这样的环境中,显然生命是无法生存的。
冥王星现在已不属于大行星的行列,但我们仍不妨拿出来对它进行分析。已知它是太阳系最边缘的一些个体不大的矮线星之一。目前已测得的直径是 2300 千米,比月球直径3476 千米,还要小近三分之一。人们一般认为,月球因个体小,缺乏足够强的引力,以至无法牢牢控制它表面的水和大气,从而限制了生命的形成和发展。那冥王星比月球还要小很多,自然也无生命存在的可能。
最后我们来讨论一下水星。水星离太阳最近,其物质组成酷似地球,地球的平均密度是5.52 克每立方厘米,而水星是 5.46 克每立方厘米。但是,由于它离太阳实在太近了,灼热的阳光把它烤得够呛,即使它曾经有过水分和大气,现在都已跑得不见踪影。白天,太阳直射的时候,水星表面温度可高到接近 500℃;夜晚没有了太阳照射,它表面温度将骤降到-170℃。如此强烈的温度变化,又加上没有水和大气,所以水星上也不会有任何生命形态。
2005 年,一个被命名为“外星生命科学”的展览会在英国伦敦科学博物馆举办。在这个展览会上展出了一些英国科学家设想的,处于完全不同于地球自然环境下的外星生物。
“奥里利亚”是一个科学家们假想中的天体。它是一颗围绕“红矮星”旋转的行星。红矮星是恒星中个体较小的一类,正因为其小,所以称其为“矮”,又因其表面温度较低,发出红光而得名。“奥里利亚”因是围绕红矮星旋转,主星没有足够的热量,决定了它离主星的距离不能像地球离太阳那样远,否则它就不会拥有维持生命发展演化的基本条件。而离主星距离太近,主星的强大引力又将迫使它的自转会和公转同步,以至就像月球总是以相同的半球对着地球一样,始终有一个半球对着主星,另一半球则永远朝向寒冷的星际空间。所以“奥里利亚”的气候分带既不是以纬度来划分,也不完全决定于经度,而是以面对主星的中心点向外呈环带状分布。科学家们推测,在这样的天体上,占有主导地位的食肉动物是“大胃猪”。这是一种身高 5 米,有着小小的脑袋和又长又粗的脖子,但却有着两条巨大且矫健的腿,可以以每小时 60~65 千米速度奔跑的大型动物。在“奥里利亚”的另一种主要动物是拥有 6 条腿的“泥足”,它住在地下的洞穴里,会像老鼠一般到处乱窜,是大胃猪的主要捕食对象。这里还有一种叫“刺扇”的动物,它生长在该星球较寒冷的区域里,长得像是头顶扇子的植物,会使用滑溜溜的触须四处移动,并利用那扇子般的器官捕捉照到那里的微弱光线。
另一个假想的天体,被称为“蓝月亮”。它是一颗卫星,绕着一颗像木星一般大小的行星旋转,而这颗行星又绕着由一对恒星组成的双星系统旋转。“蓝月亮”是一个拥有稠密大气的天体,其大气主要由氧气和二氧化碳组成。由于空气密度很大,以至一些体重很大的巨型动物都能够飞起来。它有一种叫“飞鲸”的动物,当它将翅膀张开时,翼展可达 10米,能在黏稠的空气里自由翱翔。它们有一个天敌,名叫“斗篷幽灵”,是一种像我们地球上的鹰隼那样凶猛的飞行动物。此外,这里还有高达 3000 米的参天大树以及许多匪夷所思的生物。
当然,上面所述的都是来自科学家们的猜想,客观上有没有这样的生物,甚至像奥里利亚和蓝月亮这样的天体有无可能拥有生命,都是还有待证实的。
欧洲科学家声称发现了一种被称作水熊的缓步类动物,这种动物可以在太空真空环境中生存。不仅仅是太空,它们中的一部分还可以同时在真空和太阳辐射条件下生存,这是人类迄今为止发现的唯一一种可以在双重严酷条件下存活的动物。
人类、大猩猩和犬类都可以在太空生存,但时间非常短,只有几分钟。几分钟后,这些动物肺内的空气开始膨胀,血液中的气体开始变成泡泡,嘴里的唾液也开始沸腾。但是,相对低等的菌类、地衣类植物则可以长期生存于太空之中,地心引力的缺失和强烈的温差对它们的生活没有多大影响。缓步类动物的体形很小,在显微镜下才可以看到,幼虫的身体只有 0.5 毫米长,成熟后也只有 1.5 毫米。它们分布在地衣类、苔藓类植物、土壤、山顶和四千米的深海中。鉴于它们生存的苔藓类植物环境很容易干燥,在没有湿气的情况下缓步类动物也能存活十年以上。除此之外,缓步类动物还对太阳紫外线具有高度的抵抗能力。
天体生物学家彼得拉·雷特贝格说,“我们发现,这两种缓步类动物在太空环境中都生活得很好,和在地面上的区别不大。但是遭受太空环境和太阳辐射双重考验后的样本,存活率很低。”实际上,当最终被放回水中的时候,暴露在太空环境和太阳辐射双重考验下的缓步类动物,存活下来的只有百分之十,并且,所有的幼虫都没有孵化出来。但是,华声在线的总编辑荣松说,“尽管如此,这也是人类迄今为止发现的第一种在双重暴露下,仍然有样本存活的动物。”雷特贝格推测,可能是缓步类动物的外层,即皮层,可以帮助它们抵御太阳辐射。
一部分缓步类动物赖以生存的地衣类植物也可以在太空环境下生存。荣松说,“如果保护这些缓步类样本远离太阳辐射,它们可以在太空中存活几年。但现在又有了一个问题,那就是,飞船进出大气层时会产生巨大的喷射力,这些样本也受到了影响。”飞船进出太空大气层产生的灼热感和一个石块进出行星大气层产生的摩擦大致相当。
星际旅行可能会花费几百万年的时间,人类目前并没有能力进行这样漫长时间的实验。但是,至少有一部分缓步类动物在星际旅行最开始的十天里可以完好地生存。测验缓步类动物生存能力的真正问题是寻找一个合适的环境。荣松说,“只要找到一个比太空温和一些的环境,缓步类动物就可能繁殖、生存。”
航天器在太空与地球之间穿梭,它是人类智慧和文明的体现,是它为我们打开了通向外星世界之路,为我们更深入地了解宇宙作出了不可替代的贡献。然而,不知你是否也曾想过,它也许会给我们带来意想不到的灾难——异星生物的入侵。
说起异地生物入侵,很多人大概并不陌生。近代由于国际、洲际交流的增多,为一些物种从甲地迁往乙地提供了方便。而当它们来到一个新的地区时,由于缺少天敌等原因,通常会以极快的速度繁殖起来,以至把该地的许多原生生物逼入绝境,甚至给人们的生活也带来了巨大的危害。如 20 世纪 50 年代以来的杀人蜂事件就是一个典型的案例。
1956 年,为了发展养蜂业,巴西圣保罗大学的研究人员,从同纬度的非洲引进一些蜂种。然而万万没有想到的是,由于一时的疏忽,让其中的 26 只逃之天天”。在自然环境中,这些非洲蜂与当地的巴西蜂交配后,竟形成了一种杂种蜂,这种蜂繁殖力很强,毒性也很大从此以后,先是巴西,然后是南美和中美洲其他国家,继而还扩展到美国南部,人畜受到这种杂种蜂围蛰的事件不断发生,有的甚至中毒致死。直到今天,人们对这种繁殖力极强的“杀人蜂”,还没有一个很好的对策。
类似的案例可以说不胜枚举。据 1999 年我国环境与发展国际合作委员会生态安全课题组的研究,我国已发现的异地入侵生物就多达 127 种,其中许多都给我国的环境生态带来十分严重的危害。
同样的情况会不会在太空往来中重演呢?这是许多科学家所担心的。有些人会以为,太空中迄今未发现有生物,所以没有必要担心。其实不然,一则我们现在还不能完全肯定太空中的其他天体是否存在有生物,事实上人们至今还在怀疑生命来自太空。二则还可能有来自地球本身的变异物种。1969 年,美国“阿波罗 12 号”飞船在从月球返回地球时,人们在检疫中发现,它所携带的相机底部,沾染了缓症链球菌,这是一种地球上十分常见的革兰氏阳性菌。显然这种菌是从地球上带出去又重新带回来的。也许你会以为它原本就是地球上的生物,不会有什么危害。如果你这样想那就错了,事情并没有那么简单。在这过程中,它们很可能已在月球上留下了少许菌种。虽然月球上自然环境十分恶劣,很可能使它们无法在那里繁殖,但却可能以休眠状态存在上百年到几百年;而且它们很可能由于长期受到太空中紫外线、宇宙射线的作用而发生某些变异,变成一种新的具有更强毒性的菌种。那时,如果我们再去月球,就说不定会受到它的侵扰,而染上一时无法对付的怪病。所以太空检疫,即在航天器进出地球时对它进行消毒处理是非常有必要的。它不仅可以防止航天器携回我们难以对付的有害的外星生物与微生物,也可防止地球生物污染其他天体。
著名的数学家冯纽曼曾根据计算机技术的发展趋势预测,将来的人类有可能制造出一种万能的机器人。只要有人向它输入适当的程序和备有足够的原料,它就能够制造出任何机器,甚至能制造出和它自身一模一样的、具有同样功能和智力的机器人来。也就是说,它将具有自我繁殖、自我复制能力,堪称万能的机器人。这种想象中的万能机器人,后来就被人们称为“冯纽曼机”。
冯纽曼机虽然是人们设想中的事物,但许多人却对此充满了信心,认为制造这样的机器人并不是十分遥远的事情。
1980 年,在一次讨论月球开发计划的会议上,有人就曾提出制造类似冯纽曼机那样的机器,把它运送到月球上去,让它们一方面在月球上采矿,一方面用采下来的矿石制造出和自己相同的第二代和第三代机器。有人估计,实现这一计划大约需要 50 亿美元的经费,仅是庞大的“阿波罗”登月费用的 1/10,是当时美国全年国民总收入的 1%左右,因此具有很强的可行性。虽然这项计划后来由于种种原因未能付诸实施,但它也在一定程度上表明制造类似冯纽曼机这样的万能机器人,并不是完全没有可能。
对可能制造冯纽曼机的探讨,使一些人想到,如果宇宙中确实存在比我们更先进的外星人,那么他们应该早就会制造冯纽曼机。美国新奥尔良州图拉尼大学的蒂普勒教授就据此指出:先进的外星人若能制造冯纽曼机,他们一定会像我们所设想的那样,利用它来对其他天体进行开发,并让这种万能机器人在到达目的地之后,寻找合适的资源,源源不断地制造第二代、第三代……同时还制造出相应的火箭装置来。然后,这些万能机器人的子孙后代又将被派遣和运送到其他邻近的天体上去。于是,它将从占领一个星球开始,继而将整个星系占领。这种连锁反应不断继续下去,最终整个银河系中所有合适的天体都将会有万能机器人的身影。万能机器人的任务当然不仅仅是以它自己的占领为满足,它必定还会为其主人开辟创造一个适于居住的环境,以便它的主人向新的世界移民,并统治和管理这些新世界和建立与母星球的联系。这样,用不了多长时间,便会出现一个庞大的银河帝国然而,至今我们并没有发现有任何来自遥远天体的冯纽曼机,也没有发现有任何被它们所占领的天体。
因此,蒂普勒认为,这是不是可以反证,在银河系中并不存在任何高于我们地球文明的文明。
对于在地球上生活的人类来说,寻找外星生命永远都是一个让人着迷的话题。然而,要想真正找到外星人,却并不是那么容易的事。不过,科学家近日却表示,我们要寻找外星生命,也许不用到太遥远的宇宙中。在这个地球上最为偏僻的一个地方——北极,也许就存在着这种外星生命的影子。
加拿大卡尔加里大学北极环境研究所所长贝诺特·比彻姆表示,尽管这些微生物生活在地球上最偏僻的一个地方,但它们也许能够为我们寻找宇宙中最近的邻居。
埃尔斯米尔岛到处是蜿蜒的冰山和四处蔓延的冰河,年平均气温只有零下 20 多摄氏度。在这片人迹罕至的辽阔岛屿上,保存着一些自然界的奇迹,比如在早些时候刚刚发现的有脚的鱼化石。而比彻姆发现的黄雪,也是这种自然界的奇迹。
比彻姆第一次发现这片黄雪堤,还是在十年前。当时他发现,有许多小泡从黄色的小孔中不断冒出来——那是堆积在冰河表面的大片硫磺,这时他才意识到,这是一个硫磺泉。比彻姆知道,这是个十分罕见的现象,特别是出现在冰河上。不过,他还需要地质化学家的帮助,才能更好地理解这个现象。1999 年和 2001 年,加拿大地质调查局的地质化学家史蒂夫·格拉斯比,曾两次到这片硫磺泉的所在地进行考察。格拉斯比对这里的水质进行测试后发现,有二十多种不同的微生物生活在硫磺泉中。虽然这里的环境非常恶劣,但却孕育了能在极端寒冷的气候下生存的多种生物体。
虽然在这种环境下要获得氧气并非容易之事,但微生物可以通过化学还原过程,从冰河的硫酸盐矿物中获得这种生命必需的元素。这个过程能够产生氧化硫,而氧化硫一向以其臭鸡蛋的味道和鲜艳的黄色而著称。
2003 年,比彻姆和格拉斯比将这一重大发现发表在科学刊物上,很快引起了美国航天航空局的兴趣。行星科学家们发现,埃尔斯米尔岛上的严寒气候,与土星的一个冰雪覆盖的“月亮”——土卫二上的表面环境惊人相似。和埃尔斯米尔岛一样,土卫二上也存在着氧而且科学家一直怀疑土卫二上也有硫磺。不仅如此,科学家还一直认为,在土卫二也存在一个由水或是其他液体构成的海洋,表面的冰都在这个海洋上漂浮。综合所有这些因素,科学家认为,土卫二应该是寻找外星生命证据的最佳地点,而比彻姆发现的硫磺泉则是地球上的最佳土卫二模型。
在人类没有登上月球之前,我们能从宇宙中获得的唯一实物标本就是陨石。今天,即使有了来自月球的岩石标本,陨石的研究仍然有着不可忽视的重要作用。因为陨石来自更广阔的宇宙空间,它会给我们带来更多的宇宙信息。
那么,陨石有没有给我们带来外星生命的信息呢?
对于这个问题,人们还没有达成一致的看法。一些人认为陨石中一些可疑的似藻类的所谓“组织化成分”就是生命的遗迹。但另一些研究者则认为,这是一种非生命成因的粒子尽管对于这一现象,人们意见还没有统一,存在着一定的争议性,但有一点是肯定的,那就是陨石中确实存在有可构成生命的有机化合物。
1806 年,法国阿莱斯地方坠落了一块陨石。1834 年,人们在研究该陨石时,发现这块陨石含有许多碳化合物,类似于地球上的腐土。于是,人们很自然地就想到:它是否表明地球外的天体上存在着生物?1857 年和 1858 年,匈牙利科巴和南非科尔德一博凯维尔德又分别落下了两块类似的陨石。它们被送到德国著名的化学家维勒手中。维勒从南非的那块陨石中,又提取出一种油类物质,并证明它是一种有机化合物。因此他果断地推测,这块陨石来自存在有生物的天体。
随着近代分析技术的提高,人们从陨石中发现了越来越多的有机物种类,其中包括可构成蛋白质的氨基酸,可构成核酸的嘌呤与嘧啶,还有与动物血红素和植物叶绿素密切相关的卟啉等等,总计有六七十种之多。特别是 1961 年,美国的纳齐和克劳斯,竟在陨石中找到了与水中的藻类化石非常相似的微小物体,看上去它好像是单细胞微生物,其内部好像还呈现细胞分裂的形状,曾经轰动一时。不过,也有人对此表示怀疑,认为陨石中这些有机物,是在坠落过程中或者是坠落以后,甚至是在人们捡拾过程中,污染上去的,而不是从宇宙中带来的。如前苏联科学家曾做过这样的实验,他们将陨石进行杀菌消毒处理,然后将其埋在地里,四天后取出进行检验,结果发现,陨石的中心都已被微生物所污染。
幸运的是,人们发现各种有机物都有左型、右型之分,也就是说尽管它们的化学成分完全相同,物理化学性质极其相似,但分子中的原子或原子团的空间配置,却有左右的不同就像我们的双手一样。更有意思的是,地球上与生命有关的有机物都属于左型,而人工合成的有机物则左、右型的出现率各为 50%。当人们对陨石中的有机物进行了检查之后,发现它们的左右型也大致各半。这就充分显示,它们不是地球生物污染的结果;当然更不可能是人工合成后有人故意沾上去的,而可能是陨石自身带来的。
陨石中有机物的存在,特别是被某些人认为是生命遗迹的所谓“组织化成分”的发现,使一些科学家相信,生命也许不是地球本身的产物,而是来自宇宙空间。如德国著名化学家李比希(1803—1873)就是这种观点的代表。他在 19 世纪中期提出了“宇宙生命论”。他认为生命是与宇宙共存的,并没有什么起源问题;主张“天体的大气及旋转着的星云的大气,是生命诸形态的永恒的神殿,是生命胚种的永恒的繁育场”。他又指出:地球上的生命就是来自宇宙中的其他天体。由于他的这些说法,不仅把生命的来源推向宇宙,而且还从根本上否定了生命由非生命物质演化而来的观点,因此遭到了许多专家学者的批判。1907 年,瑞典物理化学家阿列纽斯(1859—1927)也认为生命起源于宇宙,不过他却相信生命有起源。他认为,生命形成于宇宙的初期阶段,然后,这种诞生于宇宙的生命胚种有着坚韧的生命力,足以抵御太空中漫长的没有水分和营养的外界环境,一旦在一种纯粹偶然的情况下,让这种生命胚种散落到某个星球上,只要这个星球的条件适宜,它就会像种子那样在那里滋生、繁殖。阿列纽斯还认为,这种微小的生命胚种,可以在光的压力下在宇宙空间中作高速飞行。据他计算,从金星飞到地球需要 40 天;从火星飞到地球要 84天;经历 14 个月的飞行,它就可飞离太阳系;若要飞到距太阳 4.3 光年的比邻星,则需9000 年。
阿列纽斯的宇宙种子论提出之后,也曾遭到许多人的反对。他们指出,具有强大杀伤力的紫外线、X射线和宇宙射线弥漫于宇宙空间的各个角落,任何生命形态决无可能在这种环境下进行旅游。特别是 20 世纪 50 年代以后,以美国科学家米勒为代表的一些科学家,用实验证明一些生命前的有机物,可以在地球的早期环境中形成。这就使生命起源于地球本身的观点得到了更广泛的支持。于是,宇宙种子论也因此而陷入沉寂。
然而,近年来,随着人们对宇宙空间的了解,一些新的现象的发现,又使宇宙种子论重新受到了人们的重视,获得了一些新的支持。
在研究外星生命的过程中,有的人独辟蹊径,提出了一个令人耳目一新的假说。他们认为拥有高等智慧生命的外星世界,并不是在遥远的天边,而就在我们太阳系之内,并且和地球拥有同一个轨道,是地球的真正姊妹行星,我们暂且称它为“B地球”。只是由于这颗行星恰好位于地球轨道 180 度的另一侧,而且绕太阳公转的运行速度和地球完全相同,因此B地球和地球之间就像捉迷藏一般,永远被太阳这扇“大门”挡住了视线,谁都看不见对方的存在。
他们又认为,由于B地球与地球具有同一的轨道,距太阳的距离相同,因此将具有相同的外部环境,拥有相似的物质组成,所以也具备类似的生命发生和发展的条件,并和地球一样孕育和繁衍出了高等的智慧生物。由于生命和高技术的发展过程存在着很多偶然因素即使在同一个星球上,也会出现先进和落后的差异,所以我们不应期望B地球的科技文明处在和我们同等的位置上,而且更可能的是他们比我们先进,掌握的航天飞行技术远远超过了我们,令人迷惑的“飞碟”就是他们派出的用来侦察地球的飞行器。
地球果真有这样一颗姊妹行星吗?
根据天体力学理论,一个天体的存在必然会和周围的天体产生引力联系。譬如地球和太阳之间,就存在巨大的引力联系。按照牛顿的万有引力定律,引力的大小与两者的质量乘积成正比,而与距离平方成反比。那么,为何日地互相吸引的结果,没有使彼此靠得越来越近呢?原来这还和地球绕太阳旋转有关,由于旋转产生的离心力正好与引力相等,所以才使地球既没有坠入太阳,也没有飞走。已知离心力的大小,与该物体的质量和速度平方的乘积成正比,而与其旋转半径成反比。据此可见,在旋转速度相同时,若物体的质量不同,其离心力的大小也就不同。B地球要始终保持与地球同一轨道、同一旋转速度,而不和地球照面,那么它自身的质量必须和地球一样,只有这样能满足引力与离心力相等的条件。但根据太阳系起源的“星云说”,我们知道行星大小的形成具有很大的偶然性,它取决于太阳系形成早期“星子”和“行星胎”之间的碰撞、吸积,因此绝无可能形成两个质量都一样的相同天体。
退一万步说,如果B地球真的存在的话,虽然它和我们地球之间隔着一个巨大的太阳,互相看不见,并且在太阳巨大引力的掩盖下,我们也难于觉察它对地球的引力影响,但它的存在一定会影响太空中的小天体,比如对飞近它的彗星。这时我们就可以从该彗星的轨道变化中,获悉它的存在。但事实上这种变化却从来没有人观测到。可见,B地球纯属某些人的臆测。
我们的地球在太阳系八大行星中,依距太阳远近排列,位居第三;若按体重排行,则居于第五位,列于木星、土星、海王星、天王星之后,虽然它是木星的 1/318,但比水星重18 倍有余。
在太阳系里,地球又是一颗比较特殊的行星,是太阳系诸行星中,已知的唯一拥有生命的天体。为什么在这么多天体中,地球会成为一枝独秀,有着如此欣欣向荣的生物世界?科学家认为:第一,在于地球在太阳系里的位置适中,处于生物域的范围内,它到太阳的平均距离约 1.5 亿千米,这使地球表面大部分地区的温度保持在 0~60°C之间,从而保证了水能以有利于生命存活的液态存在;第二,它有一个能抵御太阳风进袭的磁场;第三,它有一个足够浓度的大气,使生命能在大气的保护之下繁衍生长;第四,地球的自转所产生的昼夜更替,由于地轴的倾斜而引起的四季轮换等等,都对生命的产生,繁衍和发展提供了十分有利的条件。
但除了这些条件以外,地球自身的大小也是一个非常关键的。人们认为,若不是地球拥有足够大的质量,它的引力就不能将厚厚的一层大气牢牢地束缚住。而没有这层大气,正如我们前面所述,就不可能使水长期保持液态;而没有液态水,生命即使出现也不会超过细菌的水平,哪里还有今天生机勃勃的繁荣世界。
我们的近邻——月球就是一个很好的例子。它离太阳的距离和地球相近,为何它没有生命呢?人们认为其中一个不可忽视的原因就是由于它不够大。它的直径只有地球的 27%,体积为地球的 1/50,质量是地球的 1/80。由于小,它的引力也就非常弱,只有地球引力的 1/6。一个体重 60 千克的人,在月面上只有 10 千克。这样小的引力,显然很难将它表面的气体束缚住,使它们很容易在太阳热力的驱赶下,迅速逃离,所以月球是没有大气的。我们再来看看火星。火星离太阳虽然比地球稍远一些,但还不是太远。它还比月球大得多,它的直径是地球的 0.53 倍,体积约为地球的 1/7,质量是地球的 1/10 强。通过这些数据,我们可以算出它的引力约为地球引力的 1/3。然而这也使它没能长久地保住它的大气,以至今天它的大气浓度只相当地球大气层的 1%。如此低的大气浓度使它不能让表面的液态水长久地维持,这样也就使得生命(即使有的话)无法在它上面茁壮成长。
由此可见,在太阳系中,一个可能拥有生命,特别是拥有较高等生命的天体,不仅与太阳的距离适中(即不能太近也不能太远),还应是一个不小于火星的天体。
要寻找外星人,当然首先就要找一个合适的天体,可供生命生存、繁衍、居住。人们认为这样的天体必定是一些围绕像太阳这样的恒星旋转的行星或卫星。那么,宇宙中那些不计其数的“太阳”,是不是都拥有自己的行星系统呢?要回答这个问题其实不是那么容易的。这是因为行星或卫星都是自己不会发光的天体,而且体积与恒星相比又是如此渺小,距离我们又如此遥远,根据我们今天的技术水平,要真正观测到它们是很不容易的。尽管这样,迄今为止,人们还是发现了太阳系外的 1 百多个行星。当然,这和难以胜数的恒星相比,还是一个非常非常小的比例。
虽然,已发现的行星数量非常有限,不足以说明行星系普遍存在于宇宙中。但科学家们还是充分相信,大多数恒星应该都有自己的行星系。而这一信念则是来自于对行星系起源的分析。
在太阳系起源的研究中,出现过三种不同的观点,即所谓的“星云说”、“灾变说”和“俘获说”。星云说认为,恒星和它的行星系,是由同一块星云物质发展演化而来的。在万有引力的影响下,星云物质会不断地向中心聚集,于是中心部分便形成了集中大部分星云物质的恒星,而剩下的另一些便发展形成为环绕中心天体运行的行星系。灾变说则认为行星的形成是一次偶然灾变的产物。俘获说又认为,行星是恒星在宇宙中运行时偶然捕获到的。很明显,后两种观点要说明的是,行星是在非常偶然的情况下形成的,因此行星在宇宙中将会十分稀少,它将是个别的偶然的现象。假若果真如此的话,对于我们寻找外星人居住的行星来说,必将是难上加难的。幸运的是,近年来的天文观测事实,越来越有利于星云说。而从星云说来看,行星系的出现几乎是恒星形成的必然产物,这就大大增强了人们在宇宙中找到可居住的行星的信心。
遗憾的是,由于观测技术的限制,近年来人们虽已发现有上百个太阳系外的行星,但几乎都是一些个体巨大的气体行星,类似于木星或土星那样。尽管对于这样的行星,我们不能完全排除它们拥有低级生命的可能,但可以肯定得是,那里绝对没有外星人居住。不过它们的发现,还是大大增强了人们寻找像地球这样行星的希望。2006 年 12 月 27 日,法国航天研究中心宣布,他们发射了一颗专门用于探测、搜寻太阳系外行星的人造卫星。人们希望它能在不久的将来,给我们带来好消息。
织女星是天琴座的主星,位于银河西侧,是北方天空中一颗十分明亮的星星,距我们大约 26.3 光年。
1983 年 1 月,美、英、荷三国联合制造的一台功率强大的地球轨道红外望远镜发射成功。这台距地面 900 多千米、直径 5 米多的望远镜,大大开阔了人们的视野,使人们看到了许多地球上普通望远镜所不能看到的星空图像。8 月 9 日那一天,美国喷气推进实验室向全世界宣布,他们在这架望远镜的帮助下,发现了织女星的行星环。原来科学家从该望远镜发回的资料中,识别出织女星周围有一个半径约为 120 亿千米的环,环由固体物质组成。环中的固体物质有的大如行星,有的小如弹丸,它们正围绕织女星运转。这样的情形多么像我们的太阳系啊!2003 年,英国天文学家又进一步宣布,他们已初步确认,织女星有一颗像海王星那样大小的气态行星,它距织女星的距离非常遥远,大致相当于海王星离太阳的距离。这使人们更有理由猜测,在离它更近一些的地方,会有和地球类似的行星存在。另外,科学家还发现,这个织女星系比太阳系大。如果我们的太阳系以冥王星为边界,那么,这个织女星系恰好比太阳系大一倍左右。这些发现使一些人对在织女星找到地外生命充满了期待。
那么,我们在织女星上能否找到外星人呢?
遗憾的是,人们认为这样的可能性几乎为零。因为已知织女星形成至今大约只有 10 亿年左右的时间,而按照我们地球生物发展的模式,10 亿年仅能产生一些非常非常原始的简单生命,若要有智慧生物,还得再过 36 亿年之后。不仅现在没有这个可能,未来也不会有。因为我们还知道织女星的直径为太阳的 3.2 倍,体积约为太阳的 33 倍,光度比太阳大 50 倍,表面温度约 9500℃,比太阳高出近 4000℃,这就是说,它的能源消耗要比太阳快许多倍,天文学的研究告诉我们,这样的恒星不会有太长的寿命,估计等不到智慧生物的出现,它的生命已经终结。
虽然在织女星上是不可能找到外星人的。但它的行星系的发现,还是大大增强了人们寻找外星人的希望和信心。