
我們只有一個在宇宙中形成生物學的例子 - 生命。但是,如果生活可以以其他方式形成怎麼辦?您如何尋找當你?
這些問題忙於天體生物學家,是在地球以外尋找生命的科學家。天體生物學家試圖提出普遍的規則,這些規則控制著地球及其他地區復雜的物理和生物系統的出現。
我是一個天文學家誰有廣泛書寫關於天文學。通過我的研究,我了解到,最豐富的外星生命形式可能是微生物,因為單細胞比大型生物更容易形成。但是以防萬一那裡有高級外星人生活,我正在國際上諮詢委員會對於設計信息以發送到這些文明的小組。
檢測地球以外的生命
自從第一個發現1995年的系外行星,超過5,000個系外行星,或者已經發現了繞其他恆星的行星。
其中許多小而岩石,像地球一樣,在可居住的區域他們的星星。可居住的區域是行星表面與恆星軌道之間的距離範圍,它可以使行星擁有液態水,從而支持我們在地球上所知道的壽命。
到目前為止檢測到的系外行星的樣本3億潛在的生物學實驗在我們的銀河系中 - 或3億個地方,包括外部球星和其他屍體,例如衛星,並有適合生物學的條件。
研究人員的不確定性始於生命的定義。感覺就像定義生命應該很容易,因為我們知道生活時的生活,無論是飛鳥還是在一滴水中移動的微生物。但科學家不同意定義,有些人認為可能不可能進行全面的定義。
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NASA定義生命作為“能夠自我維持的化學反應,能夠達爾文進化”。這意味著有生物具有復雜的化學系統,該化學系統通過適應其環境而發展。達爾文進化論說,生物的生存取決於它的健身在其環境中。
地球上生命的演變已經從單細胞生物到包括人類在內的大型動物和其他物種進行了數十億年的發展。
進化與自然選擇 - YouTube
系外行星比其母恆星遙遙無期,而數以億的頻率比其母星很淡淡,因此研究它們是具有挑戰性的。天文學家可以使用使用地球樣系外行星的氣氛和表面一種稱為光譜法的方法尋找生命的化學簽名。
光譜可能檢測到氧氣的特徵在一個星球的大氣中,微生物稱之為藍綠色藻類是由地球上的光合作用創造的,或者葉綠素特徵,這表明植物壽命。
對生活的定義導致了一些重要但未解決的問題。達爾文進化論是普遍的嗎?哪些化學反應會導致地球上的生物學?
進化和復雜性
從真菌孢子到藍鯨,地球上的所有生命,都是從微生物進化的最後一個共同的祖先大約40億年前。
在地球上的所有生物和這些過程中都可以看到相同的化學過程可能是普遍的。他們也可能是根本不同別處。
2024年10月,多元化的科學家團體聚集在一起在進化方面思考盒子。他們想退後一步,探索在宇宙中創造的哪種過程(無論生物學與否),以弄清楚如何完全與地球上的生命一起研究生活的出現。
兩位研究人員認為,在使某些配置比其他配置更好的環境中,化學物質或礦物質的複雜系統,進化以存儲大量信息。隨著時間的流逝,該系統將通過某種方式獲得更加多樣化和復雜的成長,從而獲得生存所需的功能。
他們推測,可能有一個法律來描述各種物理系統的演變。通過自然選擇的生物進化將只是該廣泛定律的一個例子。
在生物學上是指在DNA分子上存儲的指令,該指令共同構成了生物體的基因組,並決定了生物體的外觀以及它的功能。
如果定義信息理論的複雜性,自然選擇將導致基因組成長更複雜,因為它存儲了有關其環境的更多信息。
複雜性可能對測量生命與非生活之間的界限。
但是,得出結論是動物比微生物更複雜是錯誤的。生物信息隨基因組大小而增加,但進化信息密度滴。進化信息密度是基因組中功能基因的比例,或表達適合環境的總遺傳物質的比例。
人們認為是原始的生物,例如細菌,具有高信息密度的基因組,因此看起來更好比植物或動物的基因組。
一個普遍的生命理論仍然難以捉摸。這樣的理論將包括複雜性和信息存儲的概念,但不會與或我們在陸地生物學中發現的特定細胞。
研究人員探索了替代方案進行陸生生物化學。從細菌到人類,所有已知的生物體都含有水,它是一種溶劑對於地球上的生命必不可少的。溶劑是一種液體培養基,可促進生命出現的化學反應。但是生活也可能來自其他溶劑。
天體生物學家威拉姆·貝恩斯(Willam Bains)和薩拉·西格(Sara Seager)已經探索了可能與生活相關的成千上萬個分子。合理的溶劑包括硫酸,氨,液態二氧化碳,甚至液體硫。
外星人生活可能不是基於碳,它構成了所有生命本質分子的骨幹 - 至少在地球上。甚至可能都不需要一個行星生存。
外星星球上的高級生活形式可能是如此奇怪的是他們無法識別。當天體生物學家試圖發現地球上的生命時,他們需要發揮創造力。
一種策略是衡量礦物質簽名在系外行星的岩石表面上礦物多樣性跟踪陸地生物進化。隨著生命在地球上的發展,它使用並創建了外骨骼和棲息地的礦物質。今天生命時的數百個礦物質已經增長到今天約5,000。
例如,鋯石是簡單的矽酸鹽晶體,可以追溯到生活開始之前的時間。在澳大利亞發現的鋯石是最古老的作品地殼。但是其他礦物質,例如磷灰石,一種複雜的磷酸鈣礦物質是由生物學產生的。磷灰石是骨骼,牙齒和魚尺的主要成分。
尋找生活與地球不同的另一個策略是檢測文明的證據,例如人造燈或大氣中的工業污染物二氧化氮。這些是智能生活示踪劑的例子技術簽名。
目前尚不清楚如何以及何時首次檢測地球以外的生命將發生。它可能在,或通過嗅探外行氣氛,或通過檢測遙遠文明的人造無線電信號。
搜索是扭曲的道路,不是一條簡單的道路。這就是我們所知道的一生 - 眾生一生,所有賭注都倒閉了。