宇宙氨基生命长什么样?它们的星球又是怎样的呢?科学家作出推测

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资讯发布 发表于 2020-11-21 12:40:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

恒久以来,在探求地外生命的时间,科学家都会考虑到温度、液态水、大气层、氧气等等复杂的因素。在考虑到这些因素后,生命存在的可能性大大降低,以至于只管银河系有数千亿颗恒星,此中大部门都有行星,但人类仍旧对地外生命的存在与否有着巨大的猜疑。

宇宙氨基生命长什么样?它们的星球又是怎样的呢?科学家作出推测

有人意识到:大概我们深陷在“人存原理”中,导致我们大大的限制了本身的想象。人存原理告诉我们,我们对宇宙的认识和描述,都带有我们人类特有的认识本领。而宇宙中可能存在着大量符合科学理论,却与我们的认识大相径庭的现象。

探求其他形式的生命

以生物为例,虽然我们是碳基生命,但是宇宙中真的就只有碳基生物吗?有人认为,大概宇宙中真的存在着其他形式的生命,以其他元素、物质来取代碳元素、水分子、氧气的作用,支持他们生存。此中比较热门的,大概就是氨基生命了。

所谓的氨基生命,主要针对的是生物生存所必须的溶剂,它可以是碳基生物,也可以是其他形式的。但是最紧张的一点,他们不像我们一样必须靠水来生存,对于它们来说,液态氨就是我们眼中的水。

那么,氨基生命真的可以存在吗?假如他们真的存在,应该是什么样的生物呢?他们的天下又是怎样的呢?

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在找到这个答案之前,你可能起首会问:为何一定要有溶剂呢?由于有溶剂才会有大量的化学反应,才可能形成复杂的生命和复杂的生态体系。而且,只有颠末溶剂的溶解,生物才有可能举行新陈代谢等生命活动。因此,即使没有水,一颗可以或许孕育生命的星球也必须有其他形式的液态海洋。

氨基生命

那么,科学家为何会选择氨呢?由于液氨的溶解本领虽然不如水,但看起来也还不错。其次,氨的形式简朴,只包含两种元素,比较容易大量形成。再者,这两个元素又分别是宇宙中含量相对比较大的元素,这也让氨成为了宇宙排名第四的分子。因此,虽然各个方面都不如水,但液氨在其他溶剂中也算是鹤立鸡群了。

别的,氨和水在其他一些方面的性质又是那么相似。它们都可以获得氢离子,前者变成铵根离子(NH4+),后者变成水合氢离子(H3O+);同时二者也都可以失去氢离子,前者变成胺基(NH2-,注意,这个-不是负号而是化合键),后者变成羟基(OH-)。

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因此,早在1954年的一次关于生命开端的研讨会上,生物化学家、群体遗传学家J.B.S.霍尔丹(J.B.S.HALDANE)就提出了液氨作为生命的更换溶剂的可能。他指出,酰胺分子可以取代氨基酸组成多肽,形成氨基生命独特的“蛋白质”。

有了这个前提,咱们就来看一看,一个氨基生命存在的星球,到底是什么模样。

氨基生命的家园

起首,当我们遥望这颗星球的时间,会看到大片大片的液态氨海洋。和地球海洋一样,液氨海洋也会呈现出蓝色。不过,这种海洋可以很好地溶解碱土金属(元素周期表第二列的元素,包括铍、镁、钙、锶、钡、镭),就像地球海洋能溶解盐一样。不过,假如这片海洋真的溶解了碱土金属,其蓝色可能会更增强烈,随着溶解的碱土金属增长,以致可能呈现出土黄色,就像下面这张图一样。

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这颗星球的大气应该是红橙色的,这是氮氧化物的颜色,比如一氧化氮,大概氧化亚氮(笑气,假如真的这样,地球人是没法在这里呼吸的)。不过,这里的云层应该照旧白色的。和地球一样,它的大气层中很可能也拥有着大量的氮气,只不过险些没有氧气。

液氨海洋和液态水海洋的区别,就在于二者的沸点。氨气的沸点只有-33.5摄氏度。因此,为了保证生命的生存和化学反应的举行,氨气必须保持液态,这意味着这颗行星的外貌温度会非常低。这不是坏事,由于这样的行星在宇宙中也非常常见,扩大了生命可能出现的范围。

对于植物来说,这样的温度可能不太和睦。为此,它们必须吸收更多的阳光,以是这里的植物很可能会比地球的绿色植物颜色深得多。别的有一点差异的是,地球植物在举行光相助用时会涉及到电子的转移,而氨基生命的天下不是这样,由于碱土金属会融进液氨里产生电离,以是更有利于植物举行光相助用。

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科学家指出,氨基生命也不一定就非得是低温生物。在高压环境下,氨可以在更大的温度范围内保持液态。比如一颗行星的大气压到达地球的60倍(这比金星和木星还要小一些呢),氨的沸点可以高达98摄氏度,和地球外貌的水差不多。看起来,氨基生命的多样性并不比地球生命要差。

有趣的是,氨基生命所生存的环境中必须要求氧含量非常低,由于二者会发生反应。虽然在我们的空气中由于氨气含量较低不易点燃,但是在氨基生命的天下可就不一定了。别的,这颗星球上恐怕也不希望有太多的水。由于水会和氨形成铵根离子。按照水中的酸碱性来看,溶解了太多水的液氨海洋,将会有极强的“酸性”。

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对于地球生命来说,钾和钠都是人体的必须元素,可以调治生物体内的细胞膜电动势。对于氨基生命来说,氯化铯和氯化铷可能会更适合他们,由于这两种金属元素的溶解度会更高一些。

液氨海洋的缺点

不过,液氨海洋和地球海洋相比照旧有一些缺点的。比如,氨的氢键要比水中的氢键要弱,导致液氨比热容较小,反抗环境变革的本领不如水。别的,水的强大外貌张力也是氨所不具备的,这可以帮助溶剂聚集有机分子,进步生命出现的概率大概加快生命的进程。

别的,液氨的极性比较差,这导致氨在溶解极性分子和盐类方面和水相比都有点相形见绌,而这两种物质对于细胞来说都非常紧张。

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还有一些隐性的因素,也值得我们考虑。比如地球上海洋里的水在高能紫外线的照射下,会解离成氧气,而氧气又会进一步合成臭氧。臭氧层对于地球生命来说至关紧张,它可以屏蔽一部门紫外线。在臭氧层的掩护下,海洋里的水可以避免进一步解离,而地球生物也免于遭受紫外线的辐射。而氨在紫外线的解离下形成的是氮气,并没有这种掩护作用。

总结

不管怎么说,氨基生命至少是一种可能,也让地外生命存在的概率更高一些。就像前面提到的人存原理一样,我们之以是认为液氨海洋不如水,大概是由于我们的环境没有机会让它展现出本身强大的实力。大概液氨有很多潜力我们尚不知晓,才有这样的想法。这统统,都要随着人类科学的发展才气知道。假如有一天人类真的发现了拥有液氨海洋的行星,并深入地研究,信赖我们会更了解这种物质。

最有趣的是,假如真的有氨基生命存在,它们大概也在研究我们这些“水基生命”。然后在颠末长时间的研究后,将手中的笔扔在一边,对他们的大众说:“水基生命根本就不存在……”

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闻名的宇宙学家卡尔·萨根是最早支持其他形式生命存在的人之一,他认为地外生命未必就一定要依赖水和碳元素才可以或许出现。然而,就在他去世前两年,他又亲口承认水和碳元素的组合是最佳的生命形式。

总之,宇宙从来不会被人类的想象所限制,它一次又一次打破我们的认知,展现出它的鬼斧神工。人类的认知还非常有限,液氨海洋到底能不能孕育生命,可能只有时间才气给出答案吧!


来源:https://www.toutiao.com/a6819844116596130315/
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