宇宙先进生命的存在将减半甚至更多

                                          宇宙先进生命的存在将减半甚至更多


                                          为什么它会大大缩小对宇宙中先进生命的探索范围?科学家可能需要重新考虑对太阳系外有多少行星可能具有丰富多变生命的估计。在一项研究中,由加州大学河滨分校领导的一个小组发现,大多数行星大气中有毒气体的积累使它们不适合我们所知的复杂生命。关于传统外星生命的大部分研究都集中在科学家所谓的“宜居腰带”上。宜居区域定义为从足够温度的恒星到可能存在液态水的行星表面的距离。 该描述适用于基本的单细胞微生物,但不适用于复杂的生物,如动物,从简单的海绵到人类。研究小组的结果发表于2019年6月10日《天体物理学》。研究表明,鉴于某些有毒气体的预测水平,复杂生命的安全区域至少减半,并且在某些情况下完全消除。 该研究的共同作者之一,加州大学洛杉矶分校生物地球化学教授,替代地球天体生物学中心主任Timothy Lyons说: 这是第一次考虑地球上的生命极限来预测宇宙中其他地方复杂生命的分布。想象一个“复杂生活区”,它被定义为一个安全区,在那里我们可以找到支持我们今天在地球上发现的丰富生态系统。研究结果表明,像地球这样的复杂生态系统不可能存在于传统定义的可居住区域的大部分地区。该团队利用计算机模型研究了各种行星的大气气候和光化学,首先考虑了二氧化碳。任何潜水员都知道体内过多的这种气体是致命的。 但是离主星太远的行星需要二氧化碳(一种强大的温室气体)来维持温度高于冰点,包括地球。该研究的主要作者,美国宇航局与里昂博士后研究员爱德华施维特曼说:为了保持传统宜居区外缘的液态水,行星所需的二氧化碳量将是地球目前的数万万有时,远远超出已知对地球上的人类和动物生命有毒的水平。新研究的结论是,只有二氧化碳毒性才能将简单的动物生命限制在不到传统可居住区域的一半。 对于人类和其他更敏感的高级动物,安全区域减少到不到该区域的三分之一。更重要的是,一些恒星根本没有安全区,包括最近的两个太阳邻居,邻近恒星和TRAPPIST-1。发射紫外线辐射的这些低温,低亮度恒星的类型和强度可能导致高浓度的一氧化碳(另一种致命气体)。一氧化碳与动物血液中的血红蛋白结合,动物是一种通过身体输送氧气的化合物。即使少量的氧气也会导致身体细胞死于缺氧。 一氧化碳不会在地球上积聚,因为我们更热,更明亮的太阳会在大气中引发化学反应并迅速将其破坏。尽管研究小组最近得出结论认为,微生物圈可能能够在富含一氧化碳的行星上茁壮成长。但据我们所知,这些地方肯定不是人类或动物生活的好地方。科学家已经证实,将近4,000颗行星围绕太阳运行的恒星运行,但没有一颗行星可以亲自探望。它们距离太远,最近的是星座旁边的半人马座,目前的宇宙飞船需要54400年到达。 使用望远镜探测大气中某些气体的丰富程度是研究这些所谓的系外行星的唯一方法之一。克里斯托弗莱因哈德说:我们的研究结果提供了一种方法来决定我们应该更详细地研究这些无数行星中的哪一个。您可以找到适合居住的二氧化碳或一氧化碳的行星,这些行星可能太高而无法支持复杂的生命。该团队以前的研究结果为下一代太空任务提供了信息,例如美国宇航局的Habitable Exoplanet Observatory。 例如,由于氧气对地球的复杂生命至关重要,并且可以远程检测,因此研究小组一直在研究不同行星大气中的常见氧气。除了地球之外,我们的太阳系中没有任何行星具有可以从远处描述的生命。如果太阳系中的其他地方有生命,那么它就在岩石或冰的表面之下。因此,系外行星可能是我们发现更像是宜居世界的最大希望。这向世界展示了地球是多么罕见和特殊,只会增强我们保护它的理由。据我们所知,地球是宇宙中唯一可以维持人类生命的行星。 博科|研究/来自:加州大学河滨分校 参考期刊《天体物理学》 DOI: 10.3847/1538-4357/ab1d52 博科|科学,技术,研究,科学

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