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Nov. 03 2024

外星生命需要行星才能生存嗎?天文學家提出了有趣的假設

  • 藝術家筆下的古柏帶想像圖。credit: NASA/SOFIA/Lynette Cook

    藝術家筆下的古柏帶想像圖。credit: NASA/SOFIA/Lynette Cook

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目前天文學家普遍認為,外星生命應該會在行星上出現,畢竟地球是唯一已知有生命的星球。地球擁有穩定的重力和大氣層來維持適合液態水的溫度,並富含碳和氧等基本元素,還有充足的陽光提供能量。因此,尋找外星生命時,科學家們通常將焦點放在行星上。然而,近期研究團隊提出在無需行星環境的情況下,仍有可能構建支持生命生存的環境。事實上,這並非完全不可能,例如水熊蟲已證明能在太空真空中存活。

任何在太空中獨自生存的生物群落都需克服以下幾項挑戰。首先,它們需要形成一層薄膜或外殼來維持內部壓力,所需的壓力相當於約10公尺深的水壓,許多生物可輕鬆應對。其次,生物群落需保持適當溫度來維持液態水。地球透過大氣的溫室效應來達成,但漂浮的太空生物群落可以模仿某些生物(例如撒哈拉銀螞蟻)調節自身吸收的光線來維持溫度,因此外膜需要具備這種功能。

此外,生物群落需要避免輕元素的流失。行星可依靠自身的重力留住元素,但這對太空生物群落來說挑戰更大。即便在最理想情況下,這類群落在數萬年後仍可能流失輕元素,因此需要找到補充的方法。最後,生物群落需位於恆星的適居帶內,以獲取足夠的陽光作為能源。至於碳、氧等資源,則需要有初始供應來源,例如小行星,並透過閉環系統來維持。

根據上述假設,研究團隊藉由電腦模擬,建構出一種能在太空中自由漂浮且自我生存的生物群落。該群落的直徑約為100公尺,由薄而堅硬的透明殼包覆,能穩定維持內部液態水的壓力和溫度,並產生溫室效應。雖然這類生命是否存在仍未知,但此項研究,對於人類未來建造太空殖民地提供了重要的參考資訊。或許科學家們能夠利用生物工程材料,構建出自我維持的生態系統,讓人類能在太空中長期生存。

DEC. 2024

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