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土卫二是太阳系中最独特、最迷人的星球之一。它的发现者威廉·赫歇尔(William Herschel)早在1781年就因意外发现太阳系的第七颗行星天王星而闻名于世。赫歇尔因此一举成名,英国国王乔治支持他研究任何他感兴趣的东西。
土卫二的发现
不出所料,他选择打造世界上最先进的望远镜。凭借无与伦比的分辨率和聚光能力,赫歇尔可以看到以前所有天文学家都看不见的卫星和星云。1789年,他看到土星周围有一个白色的小斑点:那就是土卫二了。尽管人类在后来的200年的时间里对它的了解并没有增加多少,但今天它可能已经成为太阳系中地球外最有希望存在生命的天体。
土卫二(Enceladus)位于土星主光环的外面,这张照片是新月相位(月牙)。由卡西尼号于2015年拍摄(图源美国宇航局/加州理工学院/空间科学研究所通过美联社)
很难想象地球以外的生命竟会存在于一颗小小的卫星上。和其他的土星卫星一样,土卫二离地球和太阳都很远,甚至比南极的极夜还要冷。土卫二距离地球约13亿公里,离土星也不算近:在光环外侧。在几个卫星的横向比较中,它的体积相当小:直径约为500公里,和太阳系第二大小行星灶神星(Vesta)相当。土卫二的最高温度从来不会超过零下130摄氏度。
这张土卫二的照片里,它的侧面被太阳照亮,它的正面被土星反射的光照亮,而向下的光晕来自火山的喷发,这就是它怀有生命的核心希望所在
地下的海洋与光滑的皮肤
土星拥有62颗卫星,其中还有土卫六这样体积巨大,大气层浓厚,表面有液态碳氢化合物的卫星,土卫二看上去根本没有优势。它既没有土卫六那样厚厚的大气层;也没有像木卫一那样喷射熔岩的火山,或是海卫一的低温火山。不过,土卫二可能是太阳系中地球之外最适合人类居住的地方。它的强反光,没有生命的表面只是只是一个伪装,掩护了冰层下可能富含生命的液态海洋,这个海洋藏在冰壳下20公里处。从外面看上去有一列列浅蓝色的条纹,诉说着深入鉴于内部的一道道深深的裂缝。
最值得我们注意的是,卫星观测到冰水从这些裂缝中喷射到太空中,每次喷发都有数百公里高!
这张由美国宇航局的卡西尼号探测器拍摄的照片显示,当卡西尼号宇宙飞船近距离飞越土卫二时,从土卫二南部区域喷射出的絮状气体和尘埃大小的冰粒(上图)。根据2017年发表在《科学》(Science)杂志上的研究结果,美国宇航局的卡西尼号(Cassini)宇宙飞船探测到,从冰封的海洋世界喷出的物质中含有氢气分子,这可能是水和岩石之间发生深海化学反应的结果,这些化学反应可能成为生命的动力。(美国宇航局/加州理工学院/空间科学研究所通过美联社)
土卫二的英文名来源于希腊神话,恩克拉多斯(Enceladus)是一代神王(天王星)和盖亚(地球)的儿子,是一个泰坦。后来的希腊众神与泰坦们交战时,雅典娜打败了他。然而,直到20世纪80年代,也就是土卫二第一次被发现200年后,当旅行者1号和旅行者2号掠过太阳系的这些气态巨行星时,我们才拍摄到了土卫二的第一张近照。这张照片立即引发了科学家对这个冰冻世界的极大兴趣,因为它是一个和科学家们一直以来预测的岩石星球截然不同的存在。
这是旅行者2号于1981年8月26日从109,000公里外拍摄的土卫二的最好的照片。这张照片上可以看到,土卫二有一个比较光滑的表面,有些地方的陨石坑已经消失了。(图源美国宇航局/喷气推进实验室/ TED STRYK)
尽管土卫二也有陨石坑,不过它的大部分表面都是完全光滑的。不仅光滑,还很明亮哦,土卫二的冰雪表面是整个太阳系中发现的反射性最强的表面之一。这可不是夸张,而是通过定量测量证实的。它的反照率(反射率的一种科学测量方法)为99%。光滑度也很吸引人,因为在土卫二这样一个引力不算太大而陨石袭击还不少的星球上,要想拥有如此光滑的表面,唯一的办法就是不断地“喷涂表面”,就像保养溜冰场一样。
土卫二表面地理图,和墨卡托投影中的地球还挺像。值得注意的是,尽管有一些地区主要是在北极有丰富的陨石坑,但大部分表面实际上没有陨石坑。(NASA /卡西尼/成像科学子系统/保罗·申克/月球与行星研究所)
自酿光环与生命要素
对于像这样光滑的表面,唯一可行的解释是寻找土卫二是否有明显的火山活动。卡西尼号发现了一些相关证据:就像上图中所看到的,裂缝最深的区域也是所有区域中最光滑的。也就是说这是地质活动喷发出来的水再次冰结而成。土星不仅有卫星和明亮的主光环,还有一个较暗的外环。其中之一:E环,恰好与土卫二的轨道对齐。科学家预测E环是由土卫二喷发到宇宙中的粒子形成的。
土星的稀疏、明亮且冰冷的E环,那个亮亮的小点就是土卫二。这张卡西尼号拍摄的照片是土卫二在自然环境中最壮观的景象之一。(美国航天局/喷气推进实验室/空间科学研究所)
当卡西尼号在2004年,也就是15年前到达土星时,它引起了科学家对土卫二极大的兴趣。在2005年、2008年和2009年,卡西尼号与土卫二进行了多次近距离飞行,让人们看清了土卫二和它的E环。科学家们可以收集有关土卫二表面成分、E环成分以及土卫二喷射物的数据。最
这些研究最大的收获是:在土卫二冰冷的表面下,一定存在着一个深邃而巨大的咸水海洋。土星的潮汐力加上这颗卫星的距离,应该足以在它的核心处产生足够的热量,高压的海水从裂隙中喷射出来。再加上我们已经可能确认的广泛存在于整个太阳系的有机分子,土卫二就凑齐了生命所必需的三个基本元素:水、合适的温度和有机物。
在土卫二海洋中寻找生命的最有趣(也是最节约的)方案之一,是让一个探测器飞越土卫二的“巨大喷泉”,收集样本并分析其中的有机分子。这些水雾中可能存在微生物,只是有待发现。(图源NASA /卡西尼-惠更斯任务/成像科学子系统)
太阳系的生命之光
科学家非常期待能找到氨基酸或其他有机分子,它们是生命的前题,因为只有化学才能解释这一点。卡西尼号的发现让我们不得不进一步在土卫二上寻找地外生命。如果在那里发现了外星生命,其影响将会再一次颠覆人类对生命的认识。
是的,人类有很多理由希望土卫二上有生命,因为它将彻底改变对外星智慧生命的探索,也将重新定义我们如何理解生物的概念。我们目前对生命起源的认识完全是基于地球上所能观察到的。
一些在极端条件下存在的生物,比如那些生活在海底的古菌,曾经被认为是不可能存在的。我们原来认为生命过程的条件是非常苛刻的。在海底深处,没有阳光照射的热液喷口周围,生命依然在茁壮成长。
从非生命到生命的过程是当今科学界悬而未决的重大问题之一,但如果生命可以在这里存在,也许在木卫二或土卫二的海底也能存在。(图源NOAA / PMEL VENTS计划)
如果我们在土卫二上发现生命,它将推翻我们目前所认为的生命的七个基本要求。现在对生命的定义如下:
由细胞组成对外界刺激有反应能够繁殖将其特性传给后代新陈代谢包括来自外部环境的输入维持某种形式的内稳态在它存在的过程中成长和变化
但是现在想想,或许我们对生命的定义还是太狭隘了,在广袤的宇宙,或许有不符合以上一两条甚至是全都不符合的生命存在也不一定。
土卫二表面的“喷泉”(左)、地球上的科学家们在模拟软件curtain-like上喷发的土卫二(右)。(图源NASA /卡西尼-惠更斯任务/成像科学子系统)
也许土卫二海洋的咸水环境中存在着自由漂浮的分子,它们可以自我繁殖,这与传统观念相悖,传统观念认为生命一定是需要一个细胞结构的。也许内环境平衡(稳定的细胞结构)只是一种地球上的自然选择,而不是一种必须品。也许我们的想象力受到DNA结构和功能的限制,并不是所有的生命形式都会繁殖或将它们的特征传递给后代。无论人类的思维多么富有创造力,我们必须承认,世界往往比我们熟知的还要陌生。正如科学家杰西·沙纳曾说过的那样,
最基本的事实是在第一次发现地外生命之前,我们无法真正知道它的定义。
我们在土卫二表面看到的深裂缝是地壳冰的巨大裂缝。科学家认为这些裂缝是由土星的潮汐力造成的,潮汐力向星球传递内部能量,并对地壳施加剪应力。与此同时,这些效应导致了“喷泉”和连续的地表重构现象。
地球是太阳系中唯一一个可以容纳任何生命形式的星球,无论在过去还是现在,这仍是一个没有完全解开的迷题。
未来必去的地方
金星和火星可能在历史上有10亿年和地球环境很相似的时期,它们可能曾出现过生命。而像土卫二、木卫二、海卫一或冥王星这样拥有地下海洋的冰冻世界,与地球目前的环境完全不同,却拥有同样可能孕育生命的原始成分。水、温度和有机分子是产生生命必须的全部了吗?即使是在宇宙的任何其他地方发现最基本的生物体(甚至是生物体的前体成分),也会导致一场科学革命。若能在土卫二的“喷泉”中发现的一个细胞一定会成为21世纪最重大的发现的。
熊猫大王
应该有的,宇宙那么大,和地球一样适宜生命生存的天体不可能只是地球一个,只要有水,适宜的温度,光照都应该有生命产生,不应该肯定的说没有吧,宇宙中存在很多象太阳系中太阳,地球这种关系的体系。只要有水就有可能有生物存在。
由奥巴马政府的正式公告披露外星生命的现实迫在眉睫。 几个月来,政府高级官员已悄然审议闭门多少披露有关外星生命的世界。长达数十年的的保密政策,如美国海军的强大机构之间的不满可以刺激努力透露外星生命和技术的现实。
即将披露公告秘密实施后UFO和外星生命的开放政策。 2008年2月12—14日,联合国举行了约30个国家秘密商定了一个关于UFO和外星生命的新的开放政策,2009年闭门讨论。实施开放政策,但从未公开宣布,由于对联合国的外交官的威胁不公开的秘密协议的细节。
联合国协议是基于两个条件:首先,飞碟将继续出现在世界各地;其次,开放政策不会导致自由民主的社会动乱。这两个条件都得到满足,从而有可能为下一阶段的开始——外星生命的官方披露。在解决重大全球性问题,如核武器。
诺贝尔和平奖是一个在全球外星披露公告奥巴马总统的合法性的重要一步。 因此,奥巴马准备在增加全球治理中发挥突出的作用,外星披露公告将是必要的。2009年12月10日,他的诺贝尔和平奖在挪威首都奥斯陆接受讲话。
已经有透露审议正在进行中,作出公布有关外星生命的存在,由2009年底的各种来源。外星披露将于2009年底举行。此外,流行的美国航空航天局和空间研究员理查德·霍格兰德,已公开出面透露,10月9日,LCROSS“轰炸”月球的任务,在月球南极发现了一个古老的基地。
霍格兰德回顾美国宇航局的LCROSS任务所取得的科学数据、结论,补充说美国总统将很快宣布,科学家们已经发现了在月球上的废墟。上述情况是宣布是否存在外星生命或技术的使用。奥巴马总统将导致前所未有的努力,推动联合国全球治理。
奥巴马政府及其支持者正准备在帮助我们的星球成为星际文化,公然与外星生命所带来的挑战采取了大胆的一步。史蒂芬·霍金、西蒙·莫里斯等诸多科学家都认为人类与外星生物的接触存在着巨大的风险。若外星人出现在地球,即意味着他们掌握了能够穿过太空的技术。
他们的军事技术将远远超过人类,人类的任何抵御都将毫无效果,这可能使地球沦为殖民地。人类应该采取一切可能的措施,避免与外星人接触。不过也有科学家不赞同这种观点。他们认为外星智慧生命的科技可能要比人类发达得多,但是没有必要侵略人类。
尽管没有任何公开的、直接的证据表明外星生命的存在,科学家还是对这个问题抱着谨慎的态度。例如阿波罗计划中的阿波罗11号、阿波罗12号以及阿波罗14号从月球返回的宇航员和月球标本,都被送往月球物质回收和回归宇航员检疫实验所进行隔离检疫,以减轻返回污染带来的风险。
然而,有些学者并不同意这种观点。他们从外星人的智慧与科技,甚至是人类自身对外星人的心理作用来说明外星人对地球人并不构成威胁。中国数学家和语言学家周海中就是这一观点的拥护者。他在1999年发表的论文《宇宙语言学》中指出:
担心外星人威胁是完全没有必要的,因为只要是高级智慧生命,他们的理智在决定着他们必须有分寸地对待其他智慧生命体;外星人与地球人将来是能够和平共处、友好合作和共同发展的。无独有偶,美国天文学家大卫·莫里森在2011年5月接受《新科学家》杂志采访。
表示:如果一颗距离地球数百或者数千光年的行星发出的无线电信号被我们接收到,这个文明的先进程度一定超过人类;如果一个文明能够存在数十万年,它一定能解决我们面临的一系列问题,所以没有必要侵略地球。他风趣地说:“如果外星人来访,我会好好款待他们。”
同时,美国《发现》杂志援引美国另一位天文学家赛思·肖斯塔克观点称,如果地球上存在一种他们无法在自己的家园获取的资源,科技发达的外星人可以选择更容易的方式获取或者制造这种资源,而不是千里迢迢来到地球;加上太空旅行需要投入大量人力、物力和财力。
所以他们没有必要来地球掠夺资源。不过,尽管主流科学界认为宇宙中存在外星人,但事实上,至今尚无确凿证据。因此,美国科幻小说作家杰克·麦克德维特对待这一问题就显得非常理性:“任何具备这种能力的地外文明都不希望使用武力。”
或许,与担心外星人威胁的“外患”相比,我们人类目前还有更多更值得关注的“内忧”。
扩展资料:
据英国天空新闻网报道,正在地球之外寻找外星生命的科学家们认为,在太阳系外发现的“超级地球”是迄今为止最有可能发现生命的地方。这颗太阳系外行星距离地球39光年,大约有50亿年历史,漫长的历史足够其进化出生命。
美国哈佛-史密森天体物理中心首席科学家杰森·狄特曼表示:“这是过去10年间我见过的最令人兴奋的系外行星。要想寻找地外生命存在的证据,可能没有比它更好的目标了。”这颗行星体积是地球的倍,质量是地球的8倍,这预示着它绝大部分由岩石构成,并且有铁核存在。
超级地球位于宜居带正中心,这个区域非常温和,表面可能存在液态水。它围绕鲸鱼座中微弱的矮星LHS1140旋转。天文学家们认为,这颗行星很有可能保留了大气层,因为与其他红矮星相比,LHS1140散发的辐射更少。红矮星则是银河系最常见的恒星。
最初,这颗行星是科学家们利用智利MEarth-South望远镜发现的,他们注意到当这颗行星经过LHS1140前面时,后者存在明显的光线暗淡现象。随后对这颗恒星加强观察,并计算其引力后,科学家们证实了“超级地球”的存在。
自从1992年发现首颗系外行星以来,宇宙中某处是否存在其他生命的探索从未停止。目前,科学家们已经在2675个星系中发现了3500多颗行星。此前,美国宇航局宣称在火星和木星之间的矮行星——谷神星上发现了碳基有机材料,与地球上构成生命的材料相似。
并且美国宇航局发射的新地平线号探测器发现证据——冥王星冰冻表面下可能存在巨大海洋。那里的水量可能相当于地球上所有海洋的总和,也可能是生命的栖息地。
参考资料来源:人民网-美国科学家发现39光年外的“超级地球” 称可能存在生
柴米油盐的爱
土卫二是太阳系中最独特、最迷人的星球之一,它的发现者是威廉·赫歇尔,和其他的土星卫星一样,土卫二离地球和太阳都很远,甚至比南极的极夜还要冷。土卫二距离地球约13亿公里,离土星也不算近:在光环外侧。
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马云的小女儿
众所周知,地球的生物之所以能生存和发展,都是依靠氧气和水资源。因此,在我们探索地外生命的时候,也都是依照水、氧气作为基础物质来探索,我们认为这是生命存在的基本条件见。但是如今科学家们发现了一个新问题,那就是虽然地球生命需要水和氧气,但不见得地外生命也需要这些基础条件才能生存。
如果说地外生命不需要氧气的话,那么它就得是一个不用呼吸的生物。可能有人觉得,地球上根本不存在这样的生物,但是大自然总是神奇的。来自《美国国家科学院院刊》发表的研究结果表示,地球上已经发现了首个不需要呼吸也能生存的动物,名叫“鲑居尾孢虫”。而如今更是令人惊讶,科学家们又发现了能在100%纯氢气环境中生存的生命体。
这项发现,可以说是打破了人们一直认为的“延续生命必须依靠氧气”的想法,颠覆了人们对生命体的认知。根据《自然·天文学》的杂志报告指出,这是由麻省理工学院的科学研究人员发现的。在进行微生物实验时,科研人员将一些微生物放置在100%的纯氢气环境中,然后惊讶的发现它们不仅能够生存下来,而且还具备了繁衍的能力。
在这以前,人们都认为生命体如果少了水和氧气就无法存活,现在看来这样的认知还是太狭隘了,就好比我们之前认为生命体都需要呼吸的想法一样。当然,科研人员进行了实验对比之后,发现微生物还是在空气中的生存、繁衍状态更佳,但这并不妨碍它们也能在100%纯氢气环境中生存和繁衍。
微生物不需要氧气也能生存如今已经是一个“铁证”,而有了这个开始,科研人员也在不断地挑战生命体的“底线”。他们试图去寻找一些颠覆以往科学的一些理论,这同时也是一种对于地球生命文明探索的进步,虽然现在只是微生物的研究结果,但未来会出现更多相似的生命体情况也说不定。
这项发现看似只是一个科学的突破,但何尝不是为我们寻找地外生命增加了一个范围。既然地球的微生物都能在不呼吸和100%纯氢气的环境下生存,那么是否意味着如果有地外生命的存在,也可能是这种情况呢?
也有天体生物学家认为,仅仅是依靠含氢的大气层是不足够的,生命想要生存还需要一些其他物质。而我们探测到的太阳系中,行星的大气层以氢气为主的比较多,但这也并不能说明这是生命存在的一个决定性条件。因为人类对于外太空的了解真的太少了,因此对于探索地外生命的方式也非常单一。
不得不说的是,这个发现为我们探索地外生命方式的一个突破和进步,也为我们增大了探索到地外生命的可能性,但是地外生命是否真的存在,还需要人类去努力探索。
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《读库1001》(张立宪)电子书网盘下载免费在线阅读 资源链接: 链接: 书名:读库1001 作者:张立宪 豆瓣评分:8.3 出版社:新星出版社 出版年份:20