生命气息是恒星风吹来的?

大科技大科技 科学之谜 2020-04-30 7810 0

恒星与行星一相逢

到北极圈内,如果运气好,可以邂逅极光。在英文里,极光被称为“奥罗拉”,这是罗马神话中曙光女神的名字,她能给大地带来黎明。万里冰原之上漆黑的天空,极光突然爆发,它飘忽不定,美轮美奂,瞬间点亮了漆黑的夜,就如同能够唤醒黎明的奥罗拉。

生命气息是恒星风吹来的?

 

醉人的极光背后是太阳风与地球磁场的激情碰撞。太阳日冕层温度极高,在这里,氢、氦等原子被电离成带电粒子,这些粒子的速度极快,挣脱了太阳引力的束缚,向远方飞去,它们想着“宇宙那么大,我想去看看。”当它们来到地球,想要深入地球游览一番,却不料被地球的守护者——磁场给阻挡了,于是双方交战,交战之激烈,迸发出了闪耀的极光。极光,是一颗恒星的星风与一颗行星的磁场相逢的产物。

除了太阳,其他的恒星也会爆发恒星风。当这些恒星风与茫茫宇宙中的行星相遇时,又会发生什么呢?有科学家认为,恒星风会吹来生命的气息。

寻找生命的印记

人类探寻外星生命的步伐从未停止。地球,是目前为止人类已知的生命生存的星球,所以地球是我们目前探索外星生命的唯一参照物。地球大气中有78%的氮气,丰富的氮气对于地球早期生命的产生有着重要作用。氮是蛋白质的重要成分,也是DNA和RNA的含氮碱基中必不可少的元素。此外,地球大气层中还含有21%的氧气,还有少量的水蒸气。以地球为标准,如果一个行星存在生命,那么它的大气中应该含有氮气、氧气和水蒸气,这些物质,就如同生命的印记。

从前,想要找到可能有生命生存的行星,需要花费大量的时间和精力专注于寻找氧气和甲烷的存在。因为地球上的生命绝大多数都是需要氧气的,根据经验,我们猜想生命存在于有氧气的环境中的可能性比没有氧气的环境的可能性要大。至于为什么寻找甲烷,是因为地球上90%甲烷来自有机生物体,就算是火山喷发出来的甲烷也是远古生物制造出来的,并且占比不足0.2%,因此如果能够在其他行星上发现甲烷,就很有可能找到外星生命。但是这个过程是漫长且盲目的,因为行星何其多。

而现在,恒星风也许可以帮上忙。

生命的信标

当恒星风吹过一颗可能有生命存在的行星,恒星风中的高能粒子会将大气中的水分子、氧气、氮气分解为单个的原子,并引起一系列的化学反应,产生羟基、一氧化氮和氧分子,科学家们称这些产物为“生命的信标”。

在化学反应的过程中,分子从高能粒子中吸收大量的能量使化学键断裂,形成新的化学键后又释放出能量。这些被释放出的能量以热辐射,也就是红外辐射的方式存在。科学家们根据它们所释放出来的不同波长的红外辐射,就能够判断出释放红外辐射的是什么分子。能够形成被远在地球上的观测者观测到的信标分子需要大量的氧气和氮气,也就意味着,一旦地球上观测到了某颗行星上的大气信标,意味着这颗行星的大气中含有丰富的氧气和氮气,这颗行星的大气很有可能对生命友好。同时,这也意味着这颗行星上有强大的磁场存在,如果没有磁场,那么大气层早就应该被恒星风暴剥离,不可能存在厚厚的大气。

恒星风在所有恒星中都普遍存在,但我们的目标主要为黄矮星和橙矮星。黄矮星与太阳类似,那么其中是否就隐藏着像地球一样的存在呢?橙矮星的寿命比黄矮星要长,并且具有更好的生命存在条件,很可能孕育高级智慧生命。并且,一些黄矮星和大部分的橙矮星会持续数十亿年释放出恒星风暴,不断地抛洒高能粒子,这相比一些已经步入老年的恒星,更容易被我们观测到。当这些恒星的风暴扫过有生命的行星,就能够给我们发来消息。

如果某一天,恒星风刮来了生命的信标,我们离寻找外星生命的目标就更近了一步。

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