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  • 為什么科學家總以氧氣作為尋找生命的依據,外星人吸氮氣不行嗎?

    如果宇宙中有外星人,那么他們究竟在哪?這個問題是人類探索宇宙以來最迫切想要找到答案的問題之一(www.360wc.cn)。

    從上世紀70年代發射阿雷西博信息開始,人類已經在宇宙中“吶喊”了半個世紀之久,但取得的成果顯然不盡如人意,除了一個似是而非的“Wow”信號之外,可以說一無所獲。

    這種情況并未打消人類尋找外星生命和外星智慧生命的積極性,畢竟相較龐大的宇宙尺度,人類目前已經探索的范圍幾乎能夠忽略不計。

    由于不知道外星人確切的位置,科學家們通常采用曲線救國的方式尋找,比如尋找宇宙中富含氧氣的宜居行星。

    這種情況下很多人心中難免會出現一個疑惑:為什么科學家總以氧氣作為尋找生命的依據呢,外星人吸氫氣不行嗎?

    氧氣是生命存在的先決條件嗎?

    因為氧氣是人類生存所需,所以許多人會下意識覺得氧氣是孕育生命的先決條件,但這種觀點其實是不對的,因為氧氣是屬于生命的奇跡。

    換句話說,只有存在類似地球生命的星球上才會有大量的氧氣,那些沒有生命的星球上不可能存在大量氧氣。

    為什么?

    化學課本上告訴我們“氧”的活潑性很強,它會強行搶奪大多數元素的電子,所以在沒有任何生命活動的干預之下,氧元素會和其他元素組合成各種化合物,幾乎不可能以單質形式存在。

    地球上氧氣哪來的?

    在地球剛形成時,原始大氣主要是由二氧化碳、氮氣、甲烷以及極少的氨氣組成,其中并沒有氧氣。

    既然地球一開始是無氧環境,那怎么會形成現在的有氧環境呢?就像上面說的那樣,氧氣是生命創造的奇跡。

    在演化出光合作用之后,幾乎遍布全球的藍藻通過光合作用釋放出了大量氧氣,直接改變了地球的大氣環境。這一龐大的生命奇跡被科學界稱為“大氧化事件”,它發生在22億年前。

    目前,雖然我們享受著工業社會帶來的種種便利,但難免為自然環境被破壞而感到擔憂,但真正細算起來,人類根本不是第一個改變地球環境的生物,因為那些演化出光合作用的細菌和藻類才是真正意義上的第一。

    自地球孕育生命以來,這是生命第一次能夠利用太陽能量,將大氣中的二氧化碳固定下來,跟著它們的尸體沉到河床和海底,繼而隨著地質運動進入巖石圈。

    二氧化碳的分子式感受我們,埋在地下的每一個碳原子都對應著一個氧分子,這個數量龐大到讓人心悸。

    在最開始,被釋放到大氣中的氧還會和各種具有還原性的分子反應,與其他分子組成各種化合物,但藻類們釋放的速度和數量實在太夸張了,以至于將地表所有元素都氧化完了,再也沒有東西能夠進行氧化或組合之后,海量的氧氣噴涌入大氣,將地球徹底改造成了一顆富氧行星。

    氧氣是更多可能性的前提

    氧氣不僅能夠證明行星上可能存在著生命,它還是更多可能性的基礎和前提。

    經過幾十年的研究已經證明,火星曾是一顆擁有過大片海洋的行星,它表面縱橫交錯的河床、隨處可見沖刷痕跡以及到處散落的鵝卵石就是最好的證明。

    而近些年的研究指出,金星在遠古時期可能同樣擁有大片的海洋、舒適的環境,畢竟三顆巖質行星都誕生于同一片星云,組成成分基本相差無幾,更何況幾乎都位于太陽系的宜居帶內。

    但為什么火星變成了今天這副模樣呢?因為它失去了所有水。

    太陽光中的高能射線會將水分解成氧氣和氫氣,氫氣因為密度非常小,很容易散逸到宇宙空間。長此以往,火星表面的海洋被分解殆盡,遺留下的氧和地表物質發生了反應,這也就是火星表面呈現赤紅色的原因,因為都是氧化鐵。

    地球上的水受太陽光中的高能射線影響也會被分解,但因為地球上氧氣含量極高,氫原子還沒來得及散逸到宇宙空間就被氧化,重新變成水落回地表。

    所以,大量的氧意味著行星能夠保住自己的海洋。

    根據相關研究,當生物進行無氧呼吸時,它只能釋放出供能物質10%的能量,而當變成有氧呼吸時,就會從10%上升到40%。

    這種堪稱質變的效率提升所帶來的,是更復雜的食物鏈和更高的生態層級,而這些是更復雜生態系統的前提,是生物多樣化和復雜化的前提。

    地球生命是最好也是唯一的樣本

    因此,作為一種可以證明生命存在的證據,同時又是復雜生態不可缺少的條件,我們當然要將氧作為尋找外星生命的依據之一。

    外星人可能吸的是氫氣而不是氧氣嗎?當然可能,他們甚至還可能吸的是氮氣,喝的是硫酸,吃的是巖石,但這種猜測對尋找沒有任何的幫助。

    我們現在不知道生命誕生需要什么條件、不需要什么條件,我們只知道地球環境確實孕育出了生命以及人類這樣的智慧生命,所以在宇宙中尋找類似地球的環境,至少那里有孕育生命的可能性,這可比漫無目的的“瞎找”高效多了。

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