异星之海——每周科那个幻90

作者:吕默默来源:蝌蚪五线谱发布时间:2017-11-02

去年,科学家在比邻星(Proxima Centauri)附近发现“第二地球”,上边可能有水。本期我们就来聊聊这些异星之海以及相关的科幻作品。

图1

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    水是生命之源,科学家认为地球上的所有生命都孕育于古老的地球海洋。可以说没有这些海洋,就没有今日飞上太空的人类。2015年,美国东部时间9月28日,NASA举行新闻发布会,宣布一项重大科学发现:在火星表面发现了有液体水活动的“强有力的证据”。在去年,荷兰阿姆斯特丹自由大学的研究人员认为月球形成之初,所有用的水资源甚至超过如今地球总和。也是去年,科学家在比邻星(Proxima Centauri)附近发现“第二地球”,上边可能有水。本期我们就来聊聊这些异星之海以及相关的科幻作品。

图2

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1、火星之海
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  一个国际研究团队仔细分析NASA火星勘测轨道飞行器(MRO)的观测数据后发现,火星南部艾瑞达尼亚海(Eridania)存在大约37亿年前形成的大量海底热液沉积物,或为研究地球生命起源提供重要线索。
  研究团队在《自然·通讯》杂志上发表论文称,MRO携带的火星专用小型成像光谱仪(CRISM)获得的光谱数据表明,沉积物中含有蛇纹石、云母和碳酸盐等大量矿物质。结合厚积岩层的形状和纹理,以及海洋消失后的熔岩流,他们估计,艾瑞达尼亚海在远古时期拥有的水量相当于之后古代火星上其他所有湖海水量的总和,这些沉积物是由来自火星地壳的火山热液流入海底形成,大约已有37亿年历史。
  观点:
  事实上,科学家已经推测出大约40亿年前后,如今火星北半球广袤的低地平原曾经是一片巨大的海洋,并绘制了当时的地图。这一推测并非空穴来风,借助火星探测卫星拍下的高清图片,科学家在北半球找到了大量冲击平原形成的证据。这个距离人类最近的、最有可能的诞生生命的行星,以前是有海洋的。
  有海洋就有可能有生命。不过40亿年过去了,即使有简单的生命,也有可能都灭绝,或者干脆被埋入地下变成石油和煤矿了。所以等人类移民到火星,有可能找到石油等资源而不是火星人。
  笔者推荐的是由当代科幻小说大师金·斯坦利·罗宾逊(Kim Stantly Robin-son)创作的人类太空移民计划的科幻小说《火星三部曲》,分《红火星》、《绿火星》、《蓝火星》。

图3

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2、木卫二的海洋
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  虽然目前美国宇航局(NASA)致力于火星的探索,但是仍然没有忘记对木星的冰封卫星——“木卫二”(欧罗巴)的关注,这颗卫星或许有能力支持生命的生存。据悉,他们计划2021年向“木卫二”发射探测器(“木卫二”是木星的一颗大卫星)。
  这项被称为“快帆”的探测计划,打算环绕“木卫二”飞行,研究它的冰层以及冰面之下的海洋。这颗耗资达20亿美元的无人探测器,计划在2021年发射升空,它将为未来“木卫二”着陆器登陆做初步的探测性工作。
  观点:
  当人类第一次潜入压力巨大的海底,看到大洋中脊的时候,科学家发现这些裂谷中有十几层楼高的白色烟囱从大洋中脊上升腾而起,但并不是生命禁区,反而在这个压力巨大的世界里,有一个欣欣向荣的生态系统。于是科学家们就开始打木卫二的“歪主意”了,因为这颗星球上存在液态海洋,并且有可能拥有比地球海水还要多的水量,同时也有地质活动的迹象。这一系列的发现,让科学家无比兴奋。假如地球海底岩浆与海水的交融出都有生命,木卫二为什么没有呢?这也让木卫二成为了最有可能诞生生命的候选星球之一。
  笔者推荐的是著名科幻电影《2001太空漫游》的续集《2010太空漫游》,影片中也出现了木卫二的身影,有相当的戏份。

图4

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3、土卫二的海洋
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  据国外媒体报道,目前,美国宇航局最新观测到土卫二喷射神秘的喷射流,专家表示,土卫二冰壳之下潜在地下海洋存在孕育生命的所有元素。在最新拍摄的图像中,可看到远处的土卫二南极喷射流,在太阳光线背景照射下,土卫二喷射流光线柔和。科学家认为,土卫二北极完全不同于南极,南极存在大量羽流喷射气体流。今年4月,科学家发现一种“缺失的成分”,意味着土卫二差不多拥有支持微生物存活的所有元素。
  观点:
  与木卫二相同,土卫二同样也存在着冰下海。已经圆满结束旅程的卡西尼号,曾今拍到土卫二的南极附近存在大量的羽状喷射气体流。这有可能是因为冰下海底中的地质板块活动,引起的海水气化,最后冲破冰壳喷向宇宙。同时,科学家还分析了喷射出来的气体的成分,发现里边有一些有机物,这些物质可以支持土卫二海底微生物存活。
  一个又一个的惊人发现,看来太阳系也挺“热闹”的。笔者推荐的是纪录片《地平线土星》,本部纪录片是BBC地平线系列推出的一档探寻“土星的秘密”为命题的纪录片。土星,这颗人类用肉眼能够看到的最远行星,以其神秘美丽的土星环而被赋予诸多神话色彩。

图5

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4、月之海
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  有理论称月球形成于地球和另一颗行星的碰撞过程,溅射大量残骸物质最终融合形成现今的月球。由于这一过程形成于猛烈碰撞,年轻时期月球内部非常炽热,其温度足以使内核岩浆保持液态。目前,科学家在实验室模拟月球形成过程,结果显示月球液态岩浆海洋中存在的水资源远大于之前预想。维姆-凡-维斯滕恩(Wim van Westrenen)博士说:“人们现已发现月岩中存在水,这将揭晓月球进化后期的水资源数量。我们聚焦于月球形成时存在多少水资源,答案是——非常多。这有点让我们感到惊奇。在火山喷发过程中,大量水蒸汽从月球流失,我们发现这一过程月球损失了大量的水资源。
  观点:
  关于月球的来历科学界至今没有定论,主要有三种。第一种,月球与地球在太阳系形成之处是同一个物质团,逐渐形成两个天体。或者是当初形成的地球转速太快,甩出去的一团物质形成了月球。第二种,月球当初接近地球的时候,被其引力所俘获到身边,形成了地月系统。第三种,就是新闻中提到的撞击说了,月球有可能由一颗行星撞地球,撞出来的。问题来了,既然是撞击,能把如此多的水分撞出去吗?甚至比地球上的水都多,这是不是有些不可思议啊?
  月球上存不存在海洋,这仍然是个谜。笔者推荐的是科幻电影《Moon》,一个关于复制人在月球孤独工作的故事。

图6

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5、第二地球
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  年8月,外媒报道:德国《明镜周刊》杂志刊文称,科学家们在除太阳外最接近地球的恒星比邻星(Proxima Centauri)附近发现“第二地球”,上面可能具备生命诞生和繁衍的条件。欧洲南方天文台的科学家们称,这颗行星与地球非常相似,与其恒星的距离恰好合适(位于宜居区),可能支持生命诞生。比邻星属于半人马座阿尔法星系,距离太阳系约4.2光年。比邻星发现于1915年,是半人马座阿尔法星系三颗恒星之一,主要在南半球可见。其周围发现的新行星位于宜居区内,表面可能存在液态水,这是生命诞生的重要条件。此前,科学家从未发现距离我们如此之间的“第二地球”。
  观点:
  其实所有发现的地外行星,科学家们都没有“亲眼见过”。为什么这么说呢?如今我们观测到太阳系之外的发光的星星,基本都是恒星,大家也都知道行星是不发光的,所以无论多么大口径的望远镜,也很难看清楚半人马座是否有行星。
  如今发现的这些地外行星,用得基本都是非视觉手段。也就是计算所观测恒星的光谱和震动频率,再带入模型计算,推断出这颗恒星是否有宜居带的行星。至于是否存在水,也只能根据所观测的光谱变化了。
  人类最快飞行器飞抵比邻星至少上万年,但这也个遥远的希望。笔者推荐刘慈欣老师的《三体》系列。
  本期就到这里,我们下期再见。

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