[动物趣闻] 德国科学家称月球陨坑冷藏外星生命(组图)

瑞雪

月球南极一些黑暗陨坑无法获得太阳光照射，陨坑底部可能非常有利于冷藏保存外星生命体



在地球南极洲发现来自火星的陨石，是否这样的陨石也存在于月球表面

新浪科技讯　北京时间11月2日消息，据美国太空网报道，月球深深地吸引着人们，它是人类涉足登陆的唯一星球，虽然我们已掌握了许多至关重要、显著的月球事实，但月球仍有许多谜团有待于揭晓。目前，在近期召开的欧洲行星科学大会(EPSC)上，德国吉森大学的乔普·霍特库珀(Joop Houtkooper)指出，月球许多陨坑能够很好地保存来自地球的生命样本，甚至还包括火星的未知生命体。
　　月球独特的旋转倾斜角度使太阳光直接照射在其赤道位置，因此，许多在月球极地区域的陨坑都处于永久黑暗之中，得不到太阳光的照射。霍特库珀称，月球南极的“沙克尔顿陨坑”(直径19公里)很可能包含着永久黑暗的阴影区域。
　　霍特库珀说，“沙克尔顿陨坑的最深处非常黑暗，可能仅有陨坑边缘的折射太阳光线能够抵达陨坑内。但是在沙克尔顿陨坑的底部肯定还有一些小陨坑，这里是太阳光无法到达的，这些小陨坑将是一个寒冷的‘冰箱’。”这种小陨坑究竟能达到多少度呢？研究人员评估其温度可能达到零下248.16摄氏度(25开氏温度)，该温度非常有利于冷藏保存，事实上，该区域的气体能被冷冻，并形成冰晶体。
　　霍特库珀指出，陨坑中的物质通过陨石碰撞将被“搅拌”，虽然这种事情发生的概率很低，但是在数十亿年的历史中出现此类情况不足为奇。所有保存在陨坑底部的物质将被覆盖和保护，避免太阳风的侵蚀。


　　月球陨坑深处冷藏保存外星生命
　　在月球发现远古陨石将令人非常兴奋，但是陨石中所包含的物质会让霍特库珀产生更浓厚的兴趣。科学家们认为地球早期存在着简单的细菌生命，这些细菌生命体可生存在岩石之中，当陨石碰撞地球表面造成较大的碰撞事件时，这些地球表面上的岩石将飞溅出去，很可能散落至月球表面。依据这一理论，许多生命样本可以着陆在像沙克尔顿这样的月球陨坑中，一旦生命样本进入到黑暗低温的陨坑底部时，它们便能深度冷藏数十亿年时间。
　　霍特库珀称，通过这种方法抵达月球表面的生命体很可能已完全死亡，或许一些生命体能够承受恶劣的生活环境以休眠的状态幸存下来。但无论它们死亡还是幸存，都证实了早期地球的生命存在月球表面的迹象。
　　当陨石直径达到10公里以上在月球上进行碰撞将引发一系列“显著效应”，在这种情况下，陨石碰撞之后产生的物质将形成一层非常薄的月球大气层，纤薄的大气层能够持续数百年时间，这一时间足够使大气层为来自外星球的休眠生命体提供复活的生存条件。如果是这样的话，月球的历史将变得丰富多彩，其表面很可能孕育着来自外星球的生命体。


　　火星生命体也可能存在于月球
　　霍特库珀认为没有理由将传送并保存的外星生命体仅限定在地球-月球范围之内，如果火星表面存在生命体，它们也能够抵达月球表面。很可能火星生命体迹象存在于月球最深的陨坑之中，有待于科学家的进一步探索发现。
　　如果外星生命发现于月球表面，我们可以测定它的起源。有机物质可表现出同位素信息，这可以形象地比喻成指示它们诞生的“生物护照”。如果这些保护的生命体源于我们的地球，我们可以对它们进行精确地测定分析。同样也可以假设是火星的生命体，多年以前的科学任务使我们对火星历史的生存条件和信息有了详细的了解，如果在月球上能够测定发现火星上的同位素，科学家们能够宣布令人振奋的消息——生命体可能存在于火星，甚至还有除了地球和火星之外更多的外星球生命体抵达月球表面。


　　任重而道远的探测任务
　　在月球表面发现地球生命将提供证实我们地球上关于远古生命的最新信息，同时，发现地球之外的细菌生命体将是科学领域的一项重大突破。但是这些保存的生命体将如何存在于陨坑底部呢？霍特库珀承认，“这种生存性将非常偶尔，但这的确是一种可能性。”他指出，由于冰是人类研究月球最有价值的物质，我们未来的探索应当聚焦于发现任何冰冷的环境。如果我们发现冰层中包含的物质，这将是一项惊人的科学发现。
　　地球上许多细菌生命可以冷冻数千年时间，之后它们能够解冻复活。如果某种细菌能够发现于像沙克尔顿这样的月球陨坑底部，将这些细菌放置在热水中可能使其苏醒复活过来。霍特库珀强调称，所有可能性假设必须由可靠的证据进行证实，未来将实施载人登月计划，其中探测月球冰层是一项主要任务。但是这是一项任重而道远的研究项目，如果我们一直坚持下来，相信不久的将来我们将揭示月球更多的谜团。(魏冬)

[ 本帖最后由 瑞雪 于 2008-11-4 13:26 编辑 ]

瑞雪

[size=-2]美国商业部国家海洋大气局供图
[size=-1]海底的热液喷口

直到30年前，人们还相信地球上的所有生命都是依靠太阳的能量生存的。而且，人们认为在温度极高（如在喷泉或温泉中）或极低（如在南极的荒原中）的环境下是不可能有生命存在的。
海洋学家们对热液喷口的探索打破了这些观念。热液喷口是海底的裂口，通过这些裂口，温度极高、富含矿物质的水从地壳中喷发出来。热液喷口位于海平面以下数公里处的海底，环境水温接近或等于冰点，没有一丝光线，压力极高。在这些喷口的基部周围生活着一些有机生物群，被称为“黑烟囱”。科学家们在其中发现了蛤类动物、螃蟹和体长两米、形状怪异的巨大管虫。从喷口涌出的水温为110至350摄氏度。
这些动物是如何在远离日光的极端环境下生存下来的呢？科学家们在水中发现了某些种类的细菌，它们能将水中的硫化氢分离出来，以获得制造有机化合物的能量（化学合成）。管虫组织内的细菌能帮助它们从水中获取能量。蛤类以细菌为食，而螃蟹则以管虫为食。
在热液喷口发现生物群，这表明在没有太阳光线照射的地方，以及母恒星无法提供足够光照的其他星球上可能会进化出生命。考虑到在热液喷口的这项发现，木卫二上可能也有生命存在。木卫二是木星的卫星，表面全是冰，科学家们认为在它的冰盖下有一个液态海洋。

[size=-2]美国商业部国家海洋大气局供图 [size=-1]热液喷口附近的管虫

在其它极端环境中也发现了生命。科学家在采自南极荒原的岩石样本上发现了一种名为隐生苔（cryptoendoliths）的苔藓群落，而在那里，温度往往会低至零下 100 度，并且几乎没有液态水存在。与此形成对照的是，人们在水温超过沸点的温泉中发现了嗜热细菌的存在。

[size=-2]美国航空航天局供图 [size=-1]左图是南极岩石样本上的隐藏岩内生物苔藓活体 （即图中绿色、黑色和深蓝色的线），右图是黄石国家 公园温泉中的棒状嗜热细菌（约1微米长）

如果生命可以在地球上的极端环境中进化，那么其他星球的极端环境中也可能存在着生命，比如火星。

[size=+1]地球殊异假说[size=-1]天文学家弗兰克·德雷克（Frank Drake）发明了德雷克方程式，用来估算宇宙中智慧文明的数量，该方程式因卡尔·萨根（Carl Sagan）的推介而广为人知。与此相反，华盛顿大学的地质学家皮特·沃德（Peter Ward）和天文学家唐纳德·布朗利（Donald Brownlee）提出了地球殊异假说，认为地球上的生命是独一无二的。他们的假说宣称，生命在地球上的发展是一系列偶然事件和条件的结果，如地球处在太阳系中适合生命生存的区域，有木星之类的行星清除了轨道附近的彗星和小行星，生物大灭亡次数少等等，因此生命不大可能在其他地方出现。

瑞雪

美国商业部国家海洋大气局供图
[size=-1]蝙蝠鱼

利用我们从地球生命了解到的知识，我们可以得出关于外星生命的什么推论？虽然外星生命可能与地球生命有很大差别，但和地球上各种各样的生命一样，它们也要遵循某些通用准则。这些准则（或称基本规则）包括：

• 外星生命受物理和化学规律的支配。
  
• 外星生命基于某种化学物质构成（排除科幻作品中的纯能量生命形态）。
  • 溶剂——在地球上，所有生物化学物质的溶液均为液态水。其他化学品也可以充当溶剂，如氨水、液态甲烷、硫化氢或氟化氢。
    
  • 温度——外星生命需要适当的温度，以使它体内的溶剂保持液态。
    
  • 压力——外星生命需要适当的环境压力（和温度），以使溶剂能以物质的三种形态（固态、液态、气态）存在。
    
  • 能量来源——生命体需要能量来维持自身的组织结构。该能量可以来自某个恒星、某种化学能或地热能（如热液喷口和温泉中的地热能）。在任何一个外星世界中，都会存在某种用来维持生命的能量源。
    
  • 复杂分子——地球上的生物都是有机体，它们由复杂的碳基分子构成，这些分子能执行各种生化机能。碳是一种具有多样性的原子，它最多可以与四个其他原子以各种不同的形状结合形成化学键，以组成分子。虽然硅的多样性不如碳，但它也能与其他原子组成最多四个化学键，有人提出它可以作为外星生命的分子基础（还有人认为碳硅混合分子也堪当此任）。外星生命形式可能会包含一些复杂的分子类型，以执行与地球生命类似的机能。
    
  • 信息分子——地球上的有机体含有脱氧核糖核酸（DNA），这是一种携带遗传信息的分子，它能引导其他分子的形成过程，以便让生命完成繁殖和其他活动。由于繁殖是生命的特性之一，因此外星生命形式也会拥有某种类型的信息分子。
  
  
• 大于微生物的外星生命体内会有某种相当于细胞的东西。当有机体逐渐增大时，它的内部容积（立方函数）的增长速度比表面面积（平方函数）更快。这为有机体的体积设定了某种限制，因为来自外界的物质必须经过扩散才能传递到有机体的内部并遍布全身，这需要有较大的表面积、较短的传递距离和浓度差。在有机体增大的过程中，外部到其中心的距离会加大，扩散速度也会变慢。为了保持一个有效的扩散距离，有机体必须由多个小细胞而不是一个大细胞构成。因此，如果外星生物比微生物大，那么它一定是多细胞的。（我们不期望能找到一光年宽的单细胞有机体，就好像早年间《星际旅行》（Star Trek）电视剧中“免疫综合症”（The Immunity Syndrome）那一集所描述的那样。）
  
• 根据前面介绍的进化论，外星生命可能会通过进化来适应周围的环境。
  
• 多细胞外星生物会采用最适合周围环境的生理结构。它的各个器官系统可以适应温度、湿度和重力等环境条件。
  
  
  • 外星生物会通过某种方式将固体、液体和气体摄入体内，将它们分配给每个细胞，并将废料排出体外（例如使用类似于心脏、血管和肾脏的器官）。
    
  • 外星生物还能从周围摄取能量并加以提取，然后排出废料。
    
  • 外星生物拥有感知能力（如视觉、听觉、触觉），可以从环境中收集信息，并做出应激反应（我们的主要感官是视觉，外星生物可能并非如此）。它们还会用某种类型的大脑或神经系统来处理信息。
    
  • 外星生物会以某种方式进行繁殖，可以是有性的，也可以是无性的。
  
  
• 外星有机体可能与地球生命具有类似的生态结构。
  • 种群的大小受主要食物的多寡、天敌、疾病和其他环境因素的限制。
    
  • 各种外星生命形式都以某种食物链为生存依据，并在它们的原生环境中交织形成一个食物网，这一点与地球类似。生产者制造食物，消费者吃掉生产者和/或其他消费者，而分解者则从死亡的有机体回收原子和分子，将它们返回到生态环境中。
    
  • 和地球生命一样，外星生命形式与它们的生活环境和生态系统也是融为一体的。
    

众所周知，任何生命都与它的生存环境息息相关，所以行星的特性对于生命形式的特性有着至关重要的决定性作用。

瑞雪

如果外星生物存在的话，它们到底会是什么样子呢？
　　利用我们从地球生命了解到的知识，我们也可以得出关于外星生命的一些推论。虽然外星生命可能与地球生命有很大差别，但和地球上各种各样的生命一样，它们也要遵循某些通用准则。这些准则包括：
　　•外星生命受物理和化学规律的支配。
　　•外星生命基于某种化学物质构成。 包括：溶剂、温度、压力、能量来源、复杂分子和信息分子。
　　•大于微生物的外星生命体内会有某种相当于细胞的东西。
　　•根据进化论，外星生命可能会通过进化来适应周围的环境。
　　•多细胞外星生物会采用最适合周围环境的生理结构。它的各个器官系统可以适应温度、湿度和重力等环境条件。
　　•外星有机体可能与地球生命具有类似的生态结构。 如种群的大小会受到主要食物的多寡、天敌、疾病和其他环境因素的限制。
　　根据这些准则，我们可以虚构一个外星世界和它其中的外星生命形式: 行星围绕着一颗明亮的恒星运行。行星表面只有十分之一由水覆盖，但在陆地上有一些水囊，它们在沙地下收集偶尔落下的雨水。这里的环境炎热而干旱，阳光十分明亮。这颗行星体积巨大，重力比地球高100倍。大气与地球上的类似，是由氦气、氧气和二氧化碳的混合气体组成的。
　　我们为这个世界想像出两种外星生命形式，它们都是动物，生活在这个行星上为数不多的表面水体附近，是非常灵活的肉食动物。两种外星生物个头都很小，高约30厘米，但肢体很粗壮，足以在高重力环境下支撑自身的重量。它们都有很厚的外壳或皮肤，可尽量减少水分蒸发，从而保持水分。在收集信息方面，其中一种生物主要靠视觉，而另一种靠的是化学感官(味觉和嗅觉)。


Lashlarm，一种外星动物



　　Lashlarm 是我们想像的第一种外星肉食动物。它看起来就像一只会走路的抽水马桶。它平坦的嘴部下缘长着三条粗壮的腿来支撑重量。下缘下面是许多鳞片，能像蛇在地面上移动那样在沙地上滑行。它还有几个感觉器官，使它能靠化学方式找到猎物。它在小块的表面水体附近捕食，沿水边一路触摸，品尝沙子和水，以寻找其他动物。一旦发现猎物，Lashlarm会蜷下身子，向对方滑行过去，然后张开大嘴，向下面的猎物扑去，将其整个吞下。


Nirba，一种外星肉食动物



　　Nirba 的体型比Lashlarm略大一点。它生活在靠岸的水中，和鳄鱼类似，但它并不完全是水生动物。当其他动物，尤其是 Lashlarm 来到水边时，Nirba 就会出水捕食。它有一颗大脑袋，鼻孔位于鼻子的顶部，这样在身体大部分潜入水中时它还能进行呼吸。Nirba 的皮很厚，当它离开水域时，可以避免在炎热的阳光下脱水。它那庞大的前肢肌肉很发达，带有巨大的爪子，可用来杀死猎物。它凭借长长的尾巴在水中游泳，尾巴末端成箭头形，能帮助它进行捕猎，并保卫领地。