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星海微萤(文摘版)

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天体生物学(2016 年 10 月)  

2016-11-04 09:59:13|  分类: 天体生物学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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外星生命或靠宇宙射线生存(2016 10 11 日参考消息)

M型红矮星:难于发现生命的三个理由(2016 10 13 日科技日报)

一份让科学家绝望的探索名单(节选)(2016 10 16 日文汇报)

“天眼”加入外星生命搜索行动(2016 10 17 日参考消息)

科学家称探测到外星文明信号(2016 10 20 日参考消息)

“突破聆听”计划“瞄准”塔比星(2016 10 28 日科技日报)

 


参考消息 2016 10 11

外星生命或靠宇宙射线生存

美国《大众科学》月刊网站107日报道】题:外星生命也许靠宇宙射线而非阳光维持生存

地球在很大程度上由太阳提供动力。光子束洒向地球,把能量倾泻给绿色植物。然后人们食用植物,或者食用以植物为食的动物(依此类推形成食物链),人们也间接地吸收那美妙的太阳能。

流浪行星没有恒星可供绕其运行,在黑暗的星际空间独自游荡,对它们来说,宇宙射线或具有与地球上的阳光类似的功能。《英国皇家学会界面杂志》刊登的最新论文提出的这个观点认为,这些高能辐射光束可以给没有太多阳光或大气的星球上的地下生态系统提供动力。

这个假说是由地球上发生的现象衍生出来的。在地底深处,名为Desulforudis audaxviator的细菌靠摄入放射性铀、钍和钾的副产品存活。一如地表植物利用太阳的能量把水分解成碳水化合物(食物)的基础材料,这种细菌可以利用放射性岩石释放出的粒子,那些粒子把水分解成碎块使之能与其他分子相结合形成细菌的食物。

由美国蓝色大理石空间科学研究所天体生物学家迪米特拉·阿特里主笔的论文称,银河宇宙射线可以提供能量把水和其他分子分解成有用的形式。

美国航空航天局(NASA)的天体生物学家克里斯·麦凯表示,既然地球上有生态系统以类似方式运行,那么这个假说“听起来完全是有可能的”。麦凯并未参与这项研究。

虽然宇宙射线会对DNA造成致命的损害,但D.audaxviator证明了生物可以且的确进化出保护机制。而且,生活在地下会让外星微生物躲过最严重的辐射。

阿特里的模拟表明,宇宙射线足够丰富并穿透到足够深的地下,有可能维系月球、彗星、火星、冥王星和木卫二外壳的地下生命。当然,这些假想中的生物会仍然需要食物、水,可能还需要热源。

麦凯指出,假如真的有生物靠宇宙射线生存,那它们的新陈代谢想必非常缓慢。他解释说:“同到达地球表面被用于光合作用的阳光量相比,能到达哪怕是真空天体表面的宇宙射线所含总能量很少。”

阿特里表示,这样一个生态系统进化出复杂的多细胞生命的可能性极小。“能量本身就少,而由于高辐射,生物必须消耗大量能量修复辐射造成的损害。它在这个过程中要用掉很多能量。”

阿特里说,如果有依靠宇宙射线繁衍生息的生命,那它很可能类似于D. audaxviator

到目前为止,这个观点只是一个假说。阿特里还没有把理论付诸验证,但他希望予以验证。他想先让D. audaxviator接受来自粒子加速器的辐射(它最接近于宇宙射线),看看这种细菌能否生存并繁衍。如果能,那就证明这个假说至少是可能的,那还会在太阳系乃至更广阔的地方开辟寻找外星生命的新天地。

 


科技日报 2016 10 13

M型红矮星:难于发现生命的三个理由

M型红矮星(M dwarf)周围可能是太阳系外最适宜生命存活的地方了。M型红矮星的质量和光度一般只有太阳的几分之一,数量却是与太阳类似的恒星的10倍以上。就像露营者喜欢围绕着火堆一样,行星要想获得适宜生命存活的温度,轨道必须离M型红矮星很近。由于这个特点,研究人员相对比较容易找到满足要求的行星。而由于M型红矮星数量众多,我们周围可供研究的对象也很充足。

越来越多的天文学家正加入到相关的探索中来。目前,已有多个独立项目正在监测太阳系周边的M型红矮星,大量望远镜和人造卫星都试图找到围绕这些M型红矮星旋转的行星。此外,NASA预计于2017年发射的“系外行星凌星观测卫星”也将参与到探索中来。通过这些努力,人类可能会在不久的未来发现适宜生命存活的M型红矮星系行星。我们最终能否证明这些行星真的适宜生命存活呢?前景似乎并不明朗。虽然行星与M型红矮星的距离近,有利于我们找到它们,但靠得太近也可能不利于生命的生存。

以下是M型红矮星系行星易于发现但难有生命的三个理由。

晃动与潮汐力

由于行星的引力拖曳,恒星会周期性地来回晃动,有一些行星就是天文学家通过这个特征发现的。M型红矮星的这种晃动相当明显:位于宜居带内的一颗地球大小的行星,就能使红矮星产生可观测到的每秒数米的晃动;并且这种晃动再次出现的间隔仅为数月,有时甚至短至数周。相比之下,太阳的这种晃动不仅频率低得多,幅度也小到难以辨认。那为什么说这些行星不适宜生命存活呢?由于宜居行星离M型红矮星较近,潮汐力很可能会减慢行星的自转速度,使得行星的自转周期和公转周期相同。这样,行星的一个半球总是面朝恒星,而另一个半球却总是背对恒星,就像月球和地球那样。在最糟糕的情形下,背对恒星的半球温度极低,整颗行星的空气和水都凝结成固态,形成覆盖行星表面的冰盖。如此一来,生命就无法存活了。

暗影与炫光

我们也可以通过观察行星遮挡它们的恒星时发生的凌星现象,来定位此类行星。由于行星与M型红矮星的距离很近,因此与较大的恒星相比,M型红矮星发生凌星时,被遮挡的光线更多,也更易观测到。然而由于M型红矮星远比太阳这样的恒星黯淡,恒星黑子和耀斑会使它的亮度发生剧烈波动,并让绕其旋转的行星处于充斥着X射线和紫外辐射的环境中。这类变幻无常的辐射对行星的气候和生物圈来说,无疑是一场浩劫。而且,和狂暴的M型红矮星贴得这么近,行星的大气也会被剧烈的耀斑活动侵蚀掉。

长寿与漫长的“童年期”

M型红矮星比一般的恒星小,进行核聚变时更缓慢、更节俭,因此寿命也更长,这也使得M型红矮星数量一直呈现增长的趋势。不过,由于质量小、引力弱,长寿的M型红矮星在最初形成时,也必须经历一个漫长的过程。从气体星云的坍缩开始,M型红矮星要经历数亿年的原恒星时期。而绕其旋转的行星,很可能是在原恒星时期,历经千万年形成的。这段时间恰恰是恒星十分炽热的时期,很可能在M型红矮星完全形成之前,原恒星的光和热早已将行星烤焦。而对于一个没有“生命之水”的星球,生命的存在只能是一种奢谈。

来源: 环球科学     撰文:李·比林斯     翻译:李宁曦

 


文汇报 2016 10 16

一份让科学家绝望的探索名单(节选)

方陵生 编译

天体生物学(2016 年 10 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

经过几代物理学家不屈不挠的探索,一百年前爱因斯坦广义相对论的最后一个预言——引力波,终于被探测和证明存在。

还有很多事物和引力波一样,科学家们可以肯定它们的存在,但却从未直接发现和证实过,比如最早的生命物质、黑猩猩和人类之间缺失的一环、发出52赫兹声频的鲸鱼、奥尔特云、黑洞……

本刊介绍这份科学探索名单上部分未解之谜,尽管科学家们不能预知要花多大力气和多长时间才能破解这些谜团,但正是它们,一直激发着人类的好奇心和求索精神。

生命起源

40亿年前,在地球某个地方,最早的生命开始苏醒。所有的生命使用蛋白质构成DNA并执行其代码,但蛋白质本身是由DNA模板构成的。那么是先有蛋白质,还是先有DNA? 此外,所有活细胞中发现的与DNA密切相关的RNA中也有遗传密码,那么,RNA又是从哪里来的呢?

地球生命始于艾达(Ida)。根据达尔文进化论,艾达是从无生命物质演化出来的最早的生命形式。艾达之后又有了卢卡(Luca)——遗传密码存储信息的一个分子,是地球生命最后的共同祖先。从卢卡开始,产生了地球上所有的生命。从那时起,艾达和卢卡就一直存在于我们每一个人的基因里。

DNA密切相关的RNA,自身可以催化化学反应。RNA假设认为,卢卡是从RNA中生成的,最终生成了DNA和世界上第一个细胞。

RNA又是从哪里来的呢?

1950年代,美国著名化学家斯坦利·米勒和哈罗德·尤里做了一个有名的实验,他们电击气体和水的混合物,最终产生了少数生物分子。

关于生命的起源还有另外一些流行的说法,例如,伦敦大学学院的尼克·莱恩认为,温暖的海底火山口提供了由甲烷、矿物质和水的混合汤从中产生了RNA。科罗拉多大学博尔德分校的迈克尔·亚卢斯支持泥泞池塘理论,该理论认为反复的冰冻和融化过程,推动了生命诞生的化学反应。

有意思的是,最近的RNA诱导实验表明,在适当的化学过程中,构成生命的许多基本物质几乎都可以自动生成,极大地增加了在宇宙其他地方发现生命存在的可能性。

 


参考消息 2016 10 17

“天眼”加入外星生命搜索行动

天体生物学(2016 年 10 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

 


参考消息 2016 10 20

科学家称探测到外星文明信号

西班牙《阿贝赛报》网站1018日报道为搜索一种特定信号,加拿大拉瓦尔大学的天文学家埃尔曼诺·博拉和埃里克·特罗捷对“斯隆数字巡天望远镜计划”记录的超过250万个恒星进行了分析,并得出一项非同一般的结论:来自234个不同恒星的外星文明向地球发送了234个智能信号。但很多天文学家立刻指出,现在就得出这一结论还为时尚早。

早在2012年,博拉就曾在美国《天文学杂志》上发表文章称,外星人可能正在星际通讯中使用激光。在这种情况下,假如外星人向地球发射了一束像频闪灯那样的激光,人类就可以发现那束激光隐藏在其母星可见光谱中的周期性闪烁。这种闪烁会非常弱,而且会非常快速地发生明暗交替,但使用适当的技术和数学分析就可以将其识别出来。

博拉表示:“此外,发出这些信号所需的能量不会很多。”事实上,人类在地球上可以使用激光装置做同样的事,而发射出的信号会在宇宙中显露人类的存在。

因此,博拉和特罗捷开始着手在超过250万个恒星中寻找此类信号。他们在其中的234个恒星中找到了这种信号。这234个恒星当中的绝大多数都具有与太阳相同的光谱类型。两名天文学家表示,这强化了他们提出的这些信号是外星人有意为之的假说。几天前,他们在美国阿奇夫论文预印本网站上发表文章称,234个不同的外星文明正在以1.65皮秒(1皮秒约合万亿分之一秒)为周期向地球发射激光脉冲。

很多天文学家认为,博拉和特罗捷太急于宣布结论,没有考虑到全部可能的解释。美国搜索外星文明研究所负责人安德鲁·西米恩表示, 在尚未详尽研究所有可能性中的每一种时,不能宣布如此极端的结论。当然,搜索外星文明研究所将运用他们自己的手段,对博拉指出的部分恒星进行研究。

对于其他天文学家试图检验博拉和特罗捷的数据和结论,西米恩感到很高兴。他表示,来自234个恒星的信号非常奇特,就算分析显示这是非常真实的情况,其真实性也需要更多的研究来确认。

 


科技日报 2016 10 28

“突破聆听”计划“瞄准”塔比星

拟搜寻高度进化宇宙生命信号

科技日报北京1027日电 (记者房琳琳)塔比星再次吊起外星生命迷的胃口。著名互联网投资人尤里·米尔纳拟10年投资1亿美元建设的“突破聆听”项目,将联合美国绿岸射电望远镜,在未来连续两个月专门探测是否能收到来自宇宙深处高智慧生命的信号。

据物理学家组织网27日报道,去年美国路易斯安那州立大学物理与天文学副教授塔贝萨·波雅江发现,标号为KIC 8462852的恒星出现过大规模光强衰减,此后,这颗由开普勒空间望远镜监测到的恒星就受到天文学界和爱好者的“追捧”,随后它被命名为“塔比星”。

塔比星距离地球1480光年,直径是太阳的1.6倍,质量是太阳的1.2倍,是天鹅座的一颗普通恒星。奇怪之处在于,利用程序查找开普勒数据发现的光变曲线显示,塔比星的光强曾经下降超过22%,而食双星、恒星黑子、自转等已知因素引起的光强下降也只有2%左右。由此引发各种猜测,其中不乏有人提出,这种光强变化是由高度进化文明制造的超巨型宇宙建筑遮挡造成的,用于捕获恒星能量,其结构类似于戴森球。

为一探究竟,“突破聆听”项目联合负责人、伯克利大学全球联网搜索地外生命计划(SETI)项目主任安德鲁·西蒙尼将联合塔贝萨·波雅江及宾夕法尼亚州立大学外行星和宜居世界研究中心天文学家杰森·莱特,共同将最先进的监测仪器安装在绿岸射电望远镜上,从美国时间1026日晚开始,在接下来的两个月内,通过数亿个单独无线电信道收集大约1PB250次方比特)数据供后续研究。

总编辑圈点

绿岸在上世纪有个很著名的项目,也是在一颗质量、温度和分类上都与太阳类似的天仓五恒星周围细细搜寻,但3个月没有任何信号。半个世纪过去,我们寻找外星智慧文明信号的进程依然处于起步阶段。人类其实能探索的宇宙空间仅仅是极小的区域,但如果发现了异常还视而不见,那绝不是我们的作风。

 

 

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