科学家如何寻找地外生命,生命发展出一级文明需要什么条件?

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【科学家如何寻找地外生命,生命发展出一级文明需要什么条件?】

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因为现在只有地球上有生命存在 , 因此人们设想的地外生命也需要地球差不多的环境 , 寻找地外生命就设定了和地球差不多的条件要求 。
迄今还没有找到与地球环境完全一样的星球现在科学界寻找地外生命设置的最主要条件 , 就是找到宜居星球 。 所谓宜居就是适合人类等地球生物生存居住的星球 。 按照地球生命孕育和生存的条件 , 生命只能出现在行星上 , 而且这个行星需具有适宜的温度、液态水、有机物、理想大气等等 。 人类的无人探测器已经光顾过太阳系所有行星和部分矮行星、卫星 , 没有发现生命存在的迹象 。 由此 , 寻找地外生命的视角转向了系外(太阳系外 , 后同) 。 通过各种各样的望远镜观察 , 科学界已经发现系外行星四千多颗 , 在这众多的行星中 , 宜居星球不多 , 只发现了几十个 。 什么地球大表哥、地球2.0、地球堂兄堂弟等等就是指这类行星 , 就是还没有找到地球的“亲兄弟” , 更没有找到“孪生兄弟姊妹” 。
地球类的宜居星球 , 就是根据恒星的温度和光照 , 距离在一个适当范围 , 让这颗行星能够维持适当的温度 , 这个适当温度就是能让液态水存在 。 这样至少白天气温要求在摄氏度0℃以上 , 这是第一要素 。 其次 , 还要求能够有大气存在 , 因为大气至少有三个重要作用 , 如通过紫外线和雷电等激活合成有机物;并且大气能够阻挡恒星和宇宙射线 , 保护生命不受陨石和射线伤害;大气还能扩散和保存地面的热量 , 调节星球的气温 。
再次 , 这个星球上的元素结构合理 , 能够通过元素合成有机物 , 主要是碳、氢、氧、氮等元素 , 因为在地球上 , 正是有了这些 , 才能够孕育生命的萌芽 。 人类现在还看不清系外行星的样子目前人类的观测手段和能力很有限 , 望远镜还无法真正看清系外行星 , 观测一颗恒星有没有行星相伴 , 研究这颗行星的大小和质量 , 距离恒星有多远 , 主要还是依靠凌星法和引力摄动法 。 所谓凌星法就是用望远镜观测远方的恒星时 , 如果有行星正好运行到人眼视线与恒星之间的中间 , 就会阻挡住恒星一部分光线 , 这样恒星的光度就会发生微小变化 , 根据恒星光度变化的大小和周期 , 就大致估算出这是不是一颗行星 , 这颗行星大致的体积有多大 。
引力摄动法就是根据万有引力定律 , 观测恒星和行星之间的运动变化 , 从而确定天体之间的关系和相关参数的方法 。 万有引力定律表达式为F=GMm/R^2 。 这里的F就是引力大小值 , G为引力常数 , M和m是相互引力作用的两个天体质量 , R为它们之间质心的距离 。 从引力定律表达式可以看出 , 引力是相互影响的 , 引力源双方导致的引力大小与双方质量乘积成正比 , 与双方距离平方成反比 。 这样 , 通过凌星法知道了这颗恒星有行星相伴后 , 再通过引力摄动法就可以得出这些行星的质量和距离了 , 两种方法相互印证 , 就能够得到更准确的数据 。
去年 , 科学家们已经通过直接成像观测到了两颗系外行星 , 这是一个巨大的突破 , 可以对系外行星有更直观的了解 。 但直接成像的两颗星球都是特别巨大的气态行星 , 不可能存在生命 。 这两颗分别命名为TYC 8998-760-1b和TYC 8998-760-1c的行星 , 距离我们约300光年 , 一颗比木星质量大16倍 , 一颗比木星质量大6倍 , 即便这么大 , 看到的也还只是一个模糊的光点 。 因此要弄清系外行星有没有生命存在 , 还任重道远 。 地外生命和文明存在的条件颇有争议科学界大多数科学家 , 都认同地外生命和文明可能存在 , 这里面当然有很多理由 , 但其中最简单的就是宇宙太大了 , 仅可观测宇宙就有万亿个以上的星系 , 每个星系都有百亿千亿甚至万亿颗恒星 , 这些恒星大多数都有行星相伴 , 因此只有地球一颗行星孤独存在生命和文明的可能性太小了 。
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