如果在一顆星球上發現海洋,那麼在這顆星球上存在生命的概率有多高?

艾伯史密斯


如果在一個星球上存在著海洋,其實生物存在的可能性並不高,但如果有海洋的同時,海底又有熱泉口,那麼生命出現的概率就高多了。具體我們可以分析一下。

地球生命出現的條件

由於科學家目前已知的,出現生命的星球就是地球,所以科學家以地球為樣本,再用這些條件去尋找外星上能否存在生命。(可能別的星球生命誕生的條件與地球有所不同,但我們沒有樣本,所以不統計)。

所以,在瞭解有海洋的星球是否會誕生生命時,首先要了解,地球生命是如何出現的。

上世紀50年代,米勒曾經做過一個模擬原始大氣成分的實現,後來人們也把這個實驗叫做米勒實驗。

米勒把原始地球大氣成分裝入到燒瓶之中,然後對燒瓶進行加熱,再用電極模擬地球早期的雷電天氣。就這樣,過了一天,米勒發現原本清澈的海水變得渾濁了,一個星期後,米勒把實驗後的沉澱物拿出來進行分析,分析後發現,反應後的成分中居然有氨基酸,而氨基酸是組成蛋白質的重要物質。

要知道,一個小小的燒瓶,僅僅過了1星期就反應生成了氨基酸,而地球那麼大,海水那麼多,時間那麼久,可想而知,早期地球上存在著大量生命誕生所需要的物質氨基酸。

但是有了氨基酸並不等於有生命,這就好像有了鋼筋,不代表就自動建造好地鐵一樣。

當時,由於地球上游離氧比較少,無法形成臭氧層,因此紫外線可以直接穿透大氣照射到地球表面,由於紫外線會破壞細胞分子,因此陸地上細胞無法生存,於是,科學家們提出:

生命可能起源於海洋。因為足夠深的海水可以隔絕紫外線,保護細胞。

海底熱泉口假說

雖然科學家們知道,生命可能起源於海洋,但還不知道,具體會起源於哪裡。直到人們觀察到海底熱泉口附近生機勃勃,要知道,這裡的水的溫度能達到300-400度,再加上海底熱泉口照射不到太陽,無法利用太陽來提供能量。

隨著科學家的研究發現,海底熱泉口是地殼的裂縫,有些裂縫甚至能達到地幔的深度,而地幔溫度可達1100℃—1300℃,高溫高壓下,水以超臨界狀態下存在(不同於氣態,液態,固態)。而且,大量的地幔物質會伴隨著海底熱泉口湧到了海水中,這些物質疏鬆多孔,這些空洞能造成內外濃度差不等,從而使得氫離子定向移動。

而海洋中存在著大量的氨基酸,部分氨基酸會利用氫離子濃度差,開始進行生命活動,這時,生命也就誕生了。

早期的”細胞”雖然被稱之為細胞,但其實還沒有現代細胞那麼多細胞器,比如很可能沒有細胞膜,這就讓它們無法離開疏鬆的小孔。還沒有線粒體,無法儲存能量。但不管如何,生命的雛形已經在此建立了。

外星上會有生命嗎?

如果你觀察一下生命的起源,你會發現對條件的要求並不那麼苛刻,於是科學家們開始以地球熱泉口假說為樣本,開始尋找有生命跡象的星球。

木衛二就是人類觀測到的,可能有生命跡象的星球。原因是,木衛二有海洋,雖然被厚厚的冰層所覆蓋,但冰層以下有大量液態水。之所以有液態水,科學家們猜測是海底有火山噴發

,可以為早期生命提供能量。

2013年美國航天局還在木衛二表面發現了粘土型礦物,這意味著木衛二上存在著生命起源所必備的物質——有機物。類似的情況其實也發生在了土星的土衛二上,土衛二的冰層下面也有海洋,而且也有熱泉口,還被卡西尼號探測器捕捉到了。

因此,許多科學家們都相信, 木衛二和土衛二是太陽系中除了地球外最有可能誕生生命的星球。


鍾銘聊科學


僅在太陽系,就發現了很多星球上有海洋。

除了地球,其他星球的海洋幾乎都在地下,只有土衛六是在地表,但不是水海洋,而是羥基海洋(甲烷或乙烷),可以冷至-170度(攝氏度,後同)不凍。

木衛二、木衛三、木衛四、土衛二、土衛六、海衛一、冥王星等都可能存在巨大的地下海洋,水資源都比地球多,有的多達幾十倍。

尤其木衛二和土衛六,存在生命的可能性很大,但迄今為止還沒有發現生命存在的真正證據,因此存在生命的概率依然與火星一樣,是一半一半,有或者沒有。

水或許是地球生命存在的必要條件,但並非宇宙中不同於地球生命的必要條件。一些科學家認為,土衛六可能存在烷基生命,這種生命就不一定需要水的存在。

另一方面,有水不一定就有生命,據一些科學家研究,金星在20億年前應該是在太陽系的宜居帶,可能存在海洋,溫度適宜,碧波盪漾,但並沒有發現孕育出了生命的證據。

研究表明,地球生命的誕生和進化,形成現在千姿百態蓬勃生機,除了得天獨厚的大氣、水、溫度等適宜的條件,還充滿了偶然性。這種蘊藏在必然性中的偶然性,實在是億載難逢可遇不可求,但就被地球遇到了求到了,由此才有了我們這一群會思考的人類,給宇宙增添了許多麻煩。

人類曾經樂觀的認為,這個宇宙廣泛的存在生命,就在上世紀五十年代前,科學界還認為金星上可能存在生命,火星上可能存在人類。

人們用那時還並不高級的望遠鏡觀察火星,發現了火星表面的一些蛛網結構,由此有人認為那是一些人造工程,是火星人建造的水利或交通建築。

據此得出結論:如果火星人能夠造出這麼巨大的工程,它們的科技水平將大大超越人類。

一時間,以金星人和火星人為題材的科學猜想和科幻作品層出不窮,人們樂觀的估計,不久就可以與地外文明握手了,人類並不孤獨。

但想象很美好,現實很殘酷,隨著人類航天和深空探測能力的提升,人們發現宇宙遠比我們想象得荒漠,不但沒有發現文明,就連一個細胞也沒有發現。

現在人類目光所及已達億萬光年,看得比較清楚的也有千百光年,還發現了太陽系外數千顆行星,其中不乏所謂的“宜居帶”星球,但依然沒有發現文明的一根毛,也沒有發現生命的一個細胞。

看來人類還要繼續孤獨下去。

不過雖然目力所及沒有發現文明跡象,但並不能完全否認地外存在生命,因為人類迄今為止雖然能夠看到百億年的星系之光,但還並不能看清楚一顆太陽系外的恆星,更別說行星了,現在發現的行星基本上是依靠引力和光的攝動計算出來的。

人類不要說銀河系,就是太陽系內的一些行星和衛星也還沒有摸清楚,所以這個宇宙有沒有地外生命或文明,誰也無法下定論。

比如可能存在生命的火星、木衛二、土衛六等星球,都還沒有人類到達過,所以,到底太陽系存不存在地外生命,現在做出結論也還為時過早。

但從目前掌握得信息來看,太陽系內除了地球,存在其他文明的可能性幾乎為零,我想這一點應該是科學界的共識了吧。

就是這樣,歡迎討論。


時空通訊


舉個例子,我們知道宇宙中存在著無數顆天體,而這些天體普遍都有和地球相似的天體,如果這些天體的質量和體積和地球類似,我們將之稱為類地行星,如果類地行星剛好位於可宜居帶,那麼這顆星球就能出現液態水,但是並非所有的位於可居住地球的行星擁有液態水。

水似乎是宇宙中最寶貴的資源,對於人類和地區上的生命體來看,它是生命的本源,畢竟生命起源於海洋裡,但是生命如何從無機物轉化為有機物,這個問題至今是未解之謎。同樣的一顆類地行星需要考慮多方面的因素,比如土衛六和土衛二,它們表面雖然擁有者固態海洋但是並不意味著海洋下面存在生命體!

首先生命體需要陽光、溫度以及各種化學物質,比如碳、磷等,科學家正是通過觀測該星球的物質來確定,如果這顆星球籠罩在冰層下,那麼它是肯定不會出現生命體的。但是如果這顆星球的冰層下存在著大量的熱源,那就說不定了,因為在高溫和高壓的情況下,這些物質就會出現,而產生反應。

所以歸根結底,探索生命的存在性是非常難的問題,我們要考慮很多種因素,水只是其中之一,致命的輻射、大氣層的構造,自轉和公轉等一系列問題,很簡單,人類本身就不知道自己是如何起源的,我們也不知道生命是如何出現的。感覺很可笑,我們能知道138億年前的宇宙起源,卻不知道45億年前的生命起源!

我是宇宙V空間,一個科普天文愛好者!本文由宇宙V空間原創,轉載請註明出處!如果你對這篇文章有疑問,請在下方評論和留言!


宇宙V空間


人類在地球上誕生了幾百萬年,人口不斷的增長,對地球資源的索取也是從未停歇。後續工業革命以來,雖然說人類的生活水平有提高,但是隨之而來的對地球環境的傷害也是顯而易見,工廠排放的廢氣廢料,導致了全球變暖,溫室效應日漸嚴重。科學家們希望能夠找到另一顆適合人類居住的星球,來防止地球未來不堪重負之後,我們人類的命運。

如今人類的航天科技在以地板油式的發展,僅僅不到一個世紀的時間就已經到達了較高的水平了。這幾十年的時間內,我們瞭解到宇宙中存在著許多顛覆我們認知的事物,但是這些只是小小的成就而已。我們還需要繼續努力探索宇宙,因為它太大了,以現在的科技繼續探索,還需要花費上百年上千年的時間也不夠。要想真正瞭解宇宙,首先必須從內到外才行,先了解完地球所處的太陽系之後,再“進軍”太陽系之外的星系。
當然了,我們的科技如今也能夠探索到地球周圍的星體,這些星體存在著許多神秘的事,可能這些星體已經存在了人類一直想要探索的地外生命,但是它們卻遲遲不出現,可能是因為它們的生存環境與地球的生物不一樣。我們人類生存在地表上呼吸著新鮮的氧氣,也許地外生命不需要陽光甚至可能還厭氧,這些都是有一定概率的,因為在地球上也有許多生命體存活在地表之下,也不需要氧氣。在科學家眼裡,火星無疑是存在生命體的第二場所了,它與地球很相似,共處太陽系,並且在這些年的時間裡,我們也探索到了火星曾經存在河流湖泊。它孕育出生命的概率很大,如今人類對它的探究還在繼續,未來可能真的會有什麼重大發現。

和而不同


①宇宙觀認為地球上有海洋,就有生命源體,生命永遠也離不開水,水能製造氧氣,水能調節溫度,水是生命依源體所以就有生命存在。

①舉個例子,|億45000萬年前侏羅紀時期端氏普爾塔恐龍是地球最大生命體,體長50米,體重達11o噸,為什麼它們會生長那什巨大,?因為星球上有充足的氧氣和繁盛食物,和溼潤的造物生命環境那就是海洋生命之水。




董書林


這個問題是一個科技類的,首先告訴你其他星球如果發現海洋也是無法有人類存在的。因為通過太陽與月亮之間的距離測算唯有地球可以生存,產生人類!其他星球不具備產生的因素。一些科學上的傳言始終只是傳言從未有有力的證據來證明。因此你這問題不需要擔心,也不需要研究!


意外隨筆


地球上的生命最開始是從海洋孕育的,如果一個星球上發現海洋,那麼這顆星球存在生命的概率有多高?這個倒真的說不定,因為生命的誕生還是需要滿足很多條件的。按照我們對於生命的定義,那麼只能說明這顆星球比沒有水的星球更可能存在生命。

在過去我們對於太陽系內的生命探索中,主要還是圍繞是否處於太陽系的移居地帶進行探索,然後在這顆星球上尋找是否存在水資源。為什麼人類熱衷於探索火星,因為火星跟地球非常相似,在探測器去到火星看到火星是一片荒漠,人類就開始在火星上尋找水的蹤跡。令人高興的是在火星上發現了河流湖泊的痕跡,在火星的極地也發現了冰的存在,這也就說明火星在過去有可能存在生命。

土衛六和土衛二都是科學家比較感興趣的星球。土衛六是太陽系內一顆擁有濃厚大氣層的一顆衛星,在土衛六上並沒有液態水的存在,但土衛六上有甲烷湖泊,甲烷是生命形成前必須的有機物,而在土衛六上的環境與早期的地球環境非常相似,科學家也認為這裡是太陽系內最可能孕育出生命的星球。土衛二雖然被冰層覆蓋,但是在冰層下面存在著大量的液態水,而且卡尼西號探測發現土衛二上有明顯的熱液活動,這也說明在土衛二下面的海洋具備孕育生命的條件。

就算土衛六和土衛二上有生命存在,也可能只是個體細胞,但是人類的科學技術有限,現在不可能到上面探個究竟。為了更好的瞭解土衛六,NASA開發了一款核動力蜻蜓,計劃於2026年發射,2034年將會登陸土衛六尋找生命。


科學日記


科學家發現木星的衛星木衛二內部存在著深邃的海洋,這樣科學家興奮不已。美國的一位著名深海生態學家蒂莫西尚克在堅持認為,“如果木衛二上沒有生命,那才是奇怪的事。”

言外之意,蒂莫西尚克是認為木衛二上存在著生命的。為什麼科學家對木衛二上是否存在著生命顯得這麼有信心呢?原因在於科學家很清楚水在生命形成的過程中起到的作用。因此如果在一顆星球上如果發現了水,特別是液態的水,就意味著生命的種子就很可能在這個星球上發芽。

圖示:木衛二冰層下面的海洋

現在的科學家認為一顆星球能否產生生命需要具備三個基本的條件。

  • 這顆星球要有形成生命的基本元素。生命是由摩擦產生某些物質元素組成的。組成生命的物質元素主要有碳氫氧氮硫磷等元素。而這些元素只要是岩石星球一般都會具備的。

  • 有可供生命活動的能量來源。能夠為生命活動提供能量的來源有多種。太陽的陽光可以為生命提供能量來源。另外,生命活動所需的能量還可以來自星球的內部。像距離太陽比較遠的木衛二和土衛二這些星球,雖然表面寒冷但是內部很熱。這是因為木星和土星對它們的潮汐摩擦力的作用使得內部地核處於很熱的狀態,也可以為為生命活動提供能量。

  • 這顆星球上需存在著類似水的液體。這裡科學家不再把水作為生命產生的唯一必須物質了。只要是星球上存在著類似水的液體就有可能產生生命。

圖示:土衛二星球內部的海洋

科學家為什麼這麼認為呢?這是土星的衛星土衛六給科學家帶來的靈感。土衛六表面存在著有液體的甲烷形成的海洋。對此科學家產生了極大的興趣,認為土衛六的海洋中可能已經存在著某種獨特的生命形式,並且在實驗室中展開了相關的實驗。

圖示:土衛六星球表面的甲烷海洋

基於上面的三個星球形成生命的基本條件。科學家認為土衛六、土衛二和木衛二這三顆星球是很可能會產生生命的。生命存在的概率是很高的。特別是木衛二,科學家相信在它的厚厚冰層下面會有類似魚類那樣的生命的。

圖示:科學家想象的木衛二海洋生物

至於這些星球上到底有沒有生命,那還得等到我們人類的探測器再次登上這些星球進行深入的探索了。在此之前,我們只能是用“可能”二字來猜測了。真希望像海洋生態學家蒂莫西尚克所堅持的那樣,這些星球上存在生命。


兔斯基聊科學


恆星系統內宜居地帶是指一顆行星表面穩定保持著水資源,這一概念是邁克爾-哈特於上世紀70年代末提出的,由於太陽系內宜居地帶非常狹小,他廣泛引用研究文獻提出了“罕見地球假說”——複雜生命的進化很難在宇宙中複製。美國宇航局噴氣推進實驗室的肯-漢德稱,宜居地帶假說已過時,現有許多方法通過潮汐引力交互可實現星球可居住性。

在地外星球海洋中發現生命樣本並非易事,這需要鑽透地外星球數公里厚的冰層,相比之下,這比派遣工業鑽探機和宇航員到火星表面挖掘地下蓄水層的難度更大。同時,意味著生命是宇宙進化過程中的必然副產物。甚至更具深遠意義的是,如果木衛二微生物在生物結構上具有RNA和DNA結構,這將證實趨同進化理論戰勝了偶然進化理論,後者認為生物進化形成是偶然性事件。

土衛二被視為最有希望的星球,儘管它距離地球10億公里之遙,但可能發現神秘的微生物。漢德指出,土衛二是一顆獨特的星球,類似間歇泉的噴湧物從包含水和有機物的表面縫隙中噴出,這顆衛星通過潮汐引力受熱,形成海洋已有10億年的歷史。

木衛二與地球之間的距離僅是土衛二與地球之間距離的一半,木衛二可能是最佳天體生物搜尋地點,這顆衛星的水資源是地球的2-3倍,地球海洋的平均深度僅是幾公里,而木衛二海洋的平均深度至少是地球的10倍。

歐洲宇航局計劃2030年發射木星冰衛星探測器(JUICE)巡遊勘測木星系統的3顆海洋衛星——木衛二、木衛三和木衛四。2030年之後,所有從木衛二表面獲得的自然樣本將返回地球,併發射一顆核能加熱機械探測器熔化這顆衛星冰殼稀薄部分,最終將木衛二海洋的樣本送到地面5等級生物汙染實驗室進行研究分析。殺菌消毒並不是問題,因為該探測器將遭受木星熾熱的輻射帶,在探測器鑽探冰層的過程中,這顆衛星的過氧化氫將對該探測器進行消毒。但是類似的木衛二探測器的成本會較高。

太陽系內星球富含各種類型的海洋世界,因此獲得驚人發現可能僅是一個時間問題。


腦洞大開狂想曲


我認為發現生命的概率很低,即便是有水存在,可能0.1%的幾率都不到。英國科學家沃森曾建立數學模型來計算,類地行星可能出現生命的概率,結果只有不到0.01%的幾率。當然,這裡所指的生命是碳基生命,而不是其他類型的,例如硅基生命或是硼基生命。


水的重要性

水參與了人體的構成,並佔據主要地位,同時還發揮著重要的生理功能,水的缺失對於人體是致命的。溶解是水特性之一,具有很強的溶解性,能夠將多數進入人體的食物溶解成離子狀態。而那些不能背水溶解的蛋白質、脂肪之類的,則是會變成膠體或乳液懸浮在體液當中,這樣就能便於人體的吸收、消化了。並且水需要直接參加人體的氧化還原反應,保障並推進人體生理活動的開展和生化反應的進行,如血液循環、新陳代謝,呼吸等等都必須要有水參與,否則它們都無法正常運行。水的另外一個重要作用就是調節人體溫度,保持人體溫度的恆定。如果人體體內溫度過高如運動,或體外溫度過高如夏天,人體就會通過蒸發體內的水分形成汗水起到散熱的功能;如果體外溫度過低時如冬天,體內的水分就會吸收熱量,保持人體溫度維持在恆定範圍,不致於凍傷。除此之外,水還是人體體內各種潤滑劑的唯一來源,例如唾液、眼淚、關節囊中的滑液等等,都是有水組成。


人體體液主要是由水、蛋白質、電解質和一些低分子有機化合物組成,分佈在人體的各個部位,構成人體的內置環境。而水占人體總重量70%左右,其中細胞中的液體就佔體重的40%左右,在細胞之外體液佔30%左右。人類在不飲用水,包括食物中的水分,最長只能生存3天,水對人類來說是至關重要的。

科學界對生命起源的探索。生命誕生不僅僅是需要水,還需要熱量和C、H、O、N等元素共同作用。



1864年,巴斯德通過著名的“曲頸瓶肉湯”實驗證明了生命的“自然發生學說”是錯誤,證明生物不能從無生命的物質中自然產生出來,生物只能來源於生物。在在1953年,米勒在其導師的指導下完成了關於生命起源的化學進化的實驗,模擬原始地球上還原性大氣(沒有遊離的氧原子,主要成分是氫、氦、氨和甲烷等氣體)在雷鳴電閃中能夠產生有機物的實驗。實驗結果是產生了二十多種的有機化合物,其中11種氨基酸中的甘氨酸、丙氨酸、天門冬氨酸和穀氨酸是蛋白質的重要組成部分。而蛋白質正是生命誕生的主要成分。這個實驗依然在繼續,因為它並沒有得到任何活著生命體。


2016年,科學家在格陵蘭島發現距今37億年的生命化石,是距今最早的生命。根據化石判斷,此類生命體主要生活在海底的火山口附近,依靠海底火山湧動帶出足夠的熱量和豐富的營養元素生存。

雖然我們沒有辦法確定生命到底是怎樣誕生的,但是基於上面的事實,我認為,水只是生命誕生的一個重要部分,但還是需要其他相關環境和化學元素共同起作用才能成功誕生。否則僅僅是有水,並不能說明什麼。

至於,問題中提到的土衛二和土衛六,還不能判斷兩顆行星上的真實環境如何,僅僅依靠水來判斷是否有生命,是不可行。


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