当前位置: 液体金属 >> 液体金属优势 >> 论各种条件下生命存在的形式和可能性
生命,目前已知的唯一在于地球上的具有自我意识的有机体,这一神奇之物,造就了此刻正在传递着信息的你我。对于如此神奇之物,我们一直在研究着它,随着时间的推移,随着我们对其构成要素的认知逐渐加深,我们开始意识到我们的存在不是偶然,宇宙间肯定还存在着类似的星球,肯定存在着和你我有着相似属性的有意识有机物。只是,人类的科技水平有限,我们能够探索的区域十分狭小,因此我们难以发现他们。
那么,今天,就让我们来重点分析一下宇宙间各种各样不同条件下存在生命的可能性。
要分析生命存在的可能性,首先,我们得讨论一个话题,我们讨论的生命是不是只指有机生命?
不,既然要讨论各种条件下生命存在的可能性,自然就得尽可能全面的涵盖各个方面,我们要讨论的是整个宇宙可能孕育的各种生命形式,下面,就让我们来理清脉络,逐个分析。
毫无疑问,和前面的话题一样,我们用归纳法来总结这个问题是最好的方法,可以尽可能全面地考虑到宇宙间生命存在的各种形式和限制条件,现在,就让我们开始吧!
首先,我们要考虑生命可能的存在形式,经过理性分析,我们可以把宇宙间的生命分为碳基生命,硅基生命,氮基生命,磷基生命,硫基生命,氯基生命,金属基生命,复合基生命,这几大类,之所以是这几大类,是因为这几类元素具有化学性质活泼,其相关有机物种类丰富且容易转化的特点,除了这几种元素外,其他元素基本都有这样或那样的问题,不适合生命的构成和物质能量的转化,因此基本不考虑。
至于什么电磁生命,能量生命,场生命和量子生命等,那纯粹属于鬼扯,因为这些生命的存在完全违背宇宙运转的基本规则,以人类的科技也无法验证,就算他们存在,对人类来说也毫不相关,因此完全摈弃,不予讨论。
我们来重点讨论宇宙间这八类生命可能存在的形式。
第一类,碳基生命,常规的碳基生命没什么好说的,我们日常生活中比比皆是,我们对其都很熟悉,这里不做赘述。我们来重点讨论碳基生命是否有其他存在形式。
众所周知,我们的生命结构是碳单链组成形式,这是自然选择的最简易的生命存在形式,通过对我们生命结构的观察和分析,我们很容易推断出在特定的情况下,碳双链以及碳多链结构的生命是可能存在的,其表现形式就是多头多臂,高度中心对称,类似于海胆这样的生命存在形式。可以想象,这种生命的体型一般远大于我们地球上的生命,因为碳双链及碳多链的形成比碳单键需要更大的空间,并且在自然选择中会呈现中心主体部分为球体,球体周围布满四肢且呈辐射状分布的特点。很明显,这种生命没有正反左右之分,从理论上来说,这种生命是比我们人类更完美的存在,只可惜,宇宙并不是一个无边无际的海洋,并不能让他们完全自由自在的在星际空间中任意运动,这些生命同样得生存在星球上,而星球上的生存法则比星空海洋的理想环境要残酷得多,优胜劣汰,适者生存,恶劣的生存环境强烈的限制着他们,使得他们难以存活或者难以为继,这些可以称之为超级生命的族群,最终的命运很有可能是灭亡!
沿着碳多链的想法更进一步,我们就得到了碳环生命和碳管生命以及碳球生命,这是更加复杂庞大的生命,它们可以被称之为超等生命,从理性上来说,这些生命是不可能自然演化形成的,只能通过智能生物合成,而这些特殊生命往往只拥有着简单的能力,因为当物质要形成特定的结构后,其组成结构越复杂,那么其表现出来的统一性就越单一,因此,可以预见,如果真有这种生命的存在,那么这种生命的生存和运动模式必然是简单的。同时我们也可以预见,这种生命的体型是十分巨大的,某些碳球生命,其体型甚至能媲美整个星球。一个生命的体积能够媲美地球,放在今天我们可能感觉天方夜谭,但是当科技发展到一定程度,这种巨型生命是完全有可能制造出来的!
碳基生命的其他存在形式其实可以包含所有其他基础基生命,但是为了重点讲述一下其他基础基生命,碳基生命的其他形式我们就不多展开了,我们只需要知道它有无限多的可能性就行。
第二大类:硅基生命。硅基生命是否能够存在一直是人类津津乐道的话题,我个人认为,这种生命从理论上来说是可以存在的,只是现实环境基本不具备其构成生命的理想状态,因此在绝大多数星球上难以构成生命。本期话题是讨论宇宙间种种生命存在的可能性,既然硅基生命理论上可以存在,那就对其身份表示认可,我们来重点讨论一下硅基生命可能存在的形式和其适合的生存环境。
关于硅基生命,无数人都发表过各种各样的看法,这里我不做赘述,我就简单总结一下硅基生命的大致特点,硅基生命,由于硅元素本身的不活泼性导致其代谢缓慢,因此这种生命一般活力低下,行动迟缓,像考拉一般,每天的绝大多数都用来进食,基本难以形成文明。硅基生命中有一大类可以称之为岩石生命,它们吃的是石头,拉的是石头,身硬如铁,智慧低下,水火不侵,与世无争,是最典型的一种。
还有一大类硅基生命由于其兼容了碳基生命的特点,使得它们体型小软,相对灵活,但由于硅基和碳基结构的差异性,因此这些生命的外形将迥异于我们常见的生物,比如某些硅基生命只有头和腹,不存在其他部位,某些硅基生命呈半透明网状,某些硅基生命和金属基复合材料结合在一起,使得这些硅基生命的身体上能够长出金属,形成厚厚的金属铠甲,还有一些直接挑战我们的想象力极限,具体什么样子,我们无从想象。
关于硅基生命的讨论就到这里,我们接着讨论其他形态的生命形式。
第三类生命形式:氮基生命。氮基生命是十分难以存在的,其原因就是氮元素太不活泼了,但是氮的化合物还是有不少的,氨基化合物就是其中最有可能存在生命的一支,由于氨基能够和许多物质进行组合,因此在特定条件下,氨基生命是可能存在的。
可以想象,氨基生命的特点是小巧,轻便,寿命短暂,它们和其他生命最大的不同就是它们可以轻易地进行自我分解,然后快速融合重组生命,其存在液体生命形式,它们数量无尽,可以很轻松的在生物圈中循环,但由于生命短暂,一般也难形成智慧生物。
还有一类氨基生命,它们是完全透明的,就像水蒸气一样,可以自由活动在大气中,颇为奇特。
接着我们讨论一下第四类生命——磷基生命。磷基生命是十分不稳定的一类生命,在高压的环境条件下也是可能存在的,它们的特点是自带荧光,可以喷火和自燃,一般喜欢存在于有较大压强的液体物质中,其存在的条件十分苛刻,因此也难以形成智慧生命,宇宙间,这类生命少到可以忽略不计的程度。
第五类生命存在形式——硫基生命,关于硫基生命是否能够存在,其实存在争议的,其原因就是硫元素本身就有剧毒,其化合物有强烈的腐蚀性,但是,在特定的条件下,硫元素的确是有孕育出生命的可能性。硫元素和氧元素有许多相似的化学性质,其共价键能够像碳元素一样稳定多样,在无氧高温高压的条件下,硫元素可以和多种元素发生反应,形成硫基复合物,在催化剂的作用下,硫基复合物是有可能演化出生命的。
关于硫基生命,它们的特点我们可以预见,它们时常分泌具有强腐蚀性的黏液,它们也有厚厚的鳞甲,其主要成分是硫酸氢钙,硫酸钙,硫酸亚铁,硫酸铁等,喜欢生活在具有强酸性的环境中。而且由于硫的化合物颜色丰富,因此硫基生命往往有着五颜六色的身体,看上去光怪陆离。
第六类生命——氯基生命,尽管氯元素和硫元素化学性质十分相似,但是氯基生命和硫基生命的存在形式却差很多,两者无论是存在条件和表现形式都有较大差别,比较明显的差别就是氯基生命大多都是白色,不像硫基生命那样丰富多彩,而且氯基生命大多没有腐蚀性,最最奇特的是氯基生命是可能存在亚塑料态的,这种程度的生命存在形式还是十分罕见的。
第七类生命——金属基生命,一般来说,金属基生命本身是十分难以存在的,但是从理论上来说它还是有可能在自然界存在的,事实上百分之九十九的金属基生命必然是智慧生命合成的,金属基生命因金属基本身具有极其稳定的物理性质,因此金属基生命一般具有耐高温高压,耐腐蚀,水火不侵等特点,而它最大的特点就是可以放电,放电是它们捕食和交流的方式。
最后一类生命形式——复合基生命。复合基生命就是一个大熔炉,它将有机与无机,将金属与非金属杂糅在一起,形成无比复杂百变的生命形式,可以预见,宇宙间的八大生命存在形式中,复合基生命的类别是最多的,多到比其他七种形式的生命加起来还要多,而且这一类型的生命可能拥有其他生命形式没有的特殊能力,比如快速变形,特性化(石化、金属化等),拥有除金属与非金属不同的第三类特性等,复合基生命的存在条件并不苛刻,宇宙间可能到处都是这种类型的生命。
各类生命存在的基本形式说完了,接着我们说说这些生命的具体生存条件。
碳基生命,显然不必多说,生存条件主要是光能,化学能,食物和水。
而硅基生命,它们需要的环境条件则是化学能,硅化物,润滑剂等。它们的进食和能量转化和排泄都需要不同的中间物质作为润滑剂。也就是说,它们很可能生活在有大量润滑剂的地方。
氮基生命的生存条件是光能,化学能,热能,它们需要依靠外部能量来完成分解和聚合,因此通常会存在于温差较大的地方。很明显,它们当中有一部分拥有光合作用的能力,至于食物,它们基本靠吞噬同类生存,这种生命注定发展不到较高程度。
磷基生命前面已经讲过,不赘述,且该种群数量极其稀少,忽略不计。
硫基生命的存在条件是高温高压的混合物酸性液体中,这种条件一般只有类木行星的液态表面,类地行星及卫星的深层地幔中才能存在。
氯基生命的生存环境则没有硫基生命那么苛刻,氯基生命一般存在于温度很低的星球上,一般存在于有机物的海洋中。
至于金属基生命的生存环境,前面也简单说了一下,金属基生命一般存在于大型星球的核心,因为小型星球的核心容易冷却凝固,不便于它们的生命活动。毕竟,它们也是需要进行物质和能量的交换的。
而最后一类复合基生命,它们的生存条件就千奇百怪了,它们没有什么共同点,各种各样的能力利用方式都有,其生存之道,基本涵盖所有能量的转化方式,它们就像细菌一样无所不在,庞杂程度完全超越我们的想象。
前面我们主要讲了八大类生命的生存形式,接下来我们讲讲宇宙间一些特殊环境的生命存在情况。很显然,我们得开动我们的脑筋,放开我们的想象力,让思想无限蔓延,不设置任何阻碍才能设想出来。
由于这些特殊情况不同于我们已知的任何条件,因此我们最好用极端化的思想延伸方式来自我设定、辩证和否定。
首先,我们知道我们最熟悉的生命活动——碳基生命的生命活动离不开水,那么,我们就从水开始,进行大胆设想推断。
试想一下,一颗绝大多数组成成分都是水的星球有可能存在生命吗?
我们知道,宇宙间是不存在全部都是由水构成的星球的,这是由宇宙物质的相互反应与力的作用共同决定的,有水存在的星球,一定也会有其他物质的存在,但宇宙间一定存在着主体是水的星球,那么,什么样的条件下,这种基本都是水的构成的星球可能诞生出生命呢?
很明显,这种星球的核心由于物质不足和能量转化不便而难以形成生命,个人认为,当这颗星球表面全部被冰封,并且质量足够大,能够吸附宇宙间的尘埃,又恰好保持有足够强度的光照条件时,这颗星球就有可能形成生命。
为什么这么说呢?因为拥有足够质量的行星是一定会拥有大气层的,如果行星的引力能够将恒星风发射的气体分子捕获,时间久了自然会形成大气,这些大气可以抵挡相当一部分的恒星风辐射。当宇宙间的尘埃落在被冰封的星球上后,由于恒星阳光的热量将星球表面的冰融化,会使得尘埃下沉,形成小型池塘或湖泊,这些小型池塘或湖泊有了土壤底层,关键是有水作为各种物质的熔炉,使得这些池塘或者湖泊中足以诞生出有机分子,再加上陨石的撞击带来新的物质,在亿万年的演化下让有机分子变得越来越复杂,继而形成生命。唯一的问题是没有磁场,但是,和我们熟知的木卫二类似,冰层拥有着抵挡恒星风辐射的能力,当无数次陨石撞击后,在该星球的高维度地带,这些湖泊也许就能全部冻住,继而为生命的演化搭建了一个简单的保护屏障,在这些冻住的湖泊中,也许就能诞生出生命之花!
这是一种情况,接着我们来设想一下第二种特殊情况。白矮星周围的行星能否演化出生命。
我们知道,白矮星是类似于太阳这样的普通恒星晚年的结局,它的存在时间十分长,能够持续不断地散发光和热,那么在它的附近,如果有一颗行星,这颗行星上能否诞生出生命呢?
毫无疑问,由于生命活动需要能量和物质循环,因此,这颗行星不能离白矮星太远,否则一来这颗行星不能获得足够多的光和热,二来其内核不能长期受到引力的扰动保持灼热从而形成磁场和物质循环,因此这颗行星必定是白矮星的近行星,但是恒星在形成白矮星之前是会剧烈膨胀的,其巨大的体积会将它周围的的近行星无情的吞噬,就算没有吞噬也会将靠近的行星灼烤陶瓷化,让行星失去诞生生命的能力,也就是说近行星肯定不能形成生命。
那么,就没有任何可能了吗?有!有一种特殊情况,当该行是中央恒星变为白矮星后被捕获到近日轨道的,且这颗行星质量和各方面条件都合适,那么这样的行星就有可能演化出生命,白矮星十分稳定,能为这样的行星提供一个很好的生命孕育环境,也就让行星状星云中的生命存在提供了可能。
然后我们再讨论第三种特殊情况:被潮汐锁定的行星能否诞生生命。
我们知道,大恒星附近的行星一般都难逃被潮汐锁定的命运,因为恒星和行星的距离太近,恒星的引力对行星具有绝对的支配地位,使得行星渐渐失去自转,形成公转周期与自转周期相同的情况。一般来说,行星没有自转就意味着行星无法形成熔融状态的地核,也就无法形成磁场,基本诞生不了生命。但是,我们知道生命是顽强的,只要孕育出它的条件,它就一定会出现,最多不过是时间的问题罢了。这种现象放在这个情境中也适用,在行星被潮汐锁定的情况中,该星球昼夜交替的地方,也就是晨昏线所在的位置,那里温度适宜,光暗合适,辐射较弱,是有可能诞生出生命的,如果有山脉和冰面,可以进一步阻挡来自大恒星的辐射,为生命的生存提供了一个狭窄的宜居带。这种情况同样适用于褐矮星、白矮星,中子星以及黑洞,考虑到中子星和小黑洞散发的辐射主要是从两极喷射而出,对黄道面上的星球威胁概率不大,因此从理论上来说,这几种天体周围都有可能出现这种特殊的环形生物圈。诚然,这种生命的存在一般不会很长久,但我们是在讨论生命存在的形式,只要它有可能存在,就得包含进去。这种环形生物圈中诞生的生命一般十分短暂,难以形成文明,但这并不影响我们将他们单独归位一类。
第四类:黑矮星周围能否诞生生命?
一般来说,黑矮星是恒星发展到最后形成的冷却的天体,由于其能量不足而不适宜孕育生命,但是,事情真的如此绝对吗?我看未必,试想一下,如果一颗大小合适的行星离黑矮星够近,被其潮汐力锁定,并且外围有一颗或多颗冰巨星保驾护航,稳定该行星的公转轨道,如果该行星还有一颗卫星长期扰动星核,那么这颗行星是完全有可能诞生出生命的。
首先,由于黑矮星不发光,也就没有辐射,这就放宽了其所属行星需要磁场的条件,该行星完全可以凭借自己的热核运动进行星球内外的物质循环,从而演化出生命。很明显,这颗星球上诞生的生命是不依赖光的,跟我们地球上的生命十分不同。
第五类:没有磁场的超大岩石行星能否诞生生命?
一般来说,没有磁场的行星生命存在的可能性很低,但是,对一颗超大岩石行星来说,生命的生存之道可能没有那么艰难。为什么呢,因为一颗超大岩石行星必然有巨大的质量,大质量意味着大引力,而大引力可以让岩石行星拥有浓密的大气层,当一颗行星拥有浓密的大气层的时候,恒星风的辐射能够被大气抵挡绝大部分,那么大气就成了代替磁场的一道保护伞,有了这层保护伞,那么这颗行星也就拥有了诞生生命的条件。可以想象,在大质量行星上,底层的大气成分主要是二氧化碳,并且近乎液态,毕竟,岩石行星上最不缺的气体就是二氧化碳,而二氧化碳具有很强的温室效应,能够保证该行星就算没有阳光直射的情况下依旧保持一定的温度,从而为生命的生存创造了温度条件。与之相关的,水,闪电,有机物,物质循环,这些岩石行星上都容易具备,因此,这样的星球上是完全可能存在着生命的。在这样的星球上,生物在大气中飞翔就像鱼儿在水里游动一样,阻力是差不多大的,而且可以预见,这样的生物圈中生命的主体都是浮游生物,虽然繁盛不衰,却很难诞生出文明,因为,他们的生物链太短,很难诞生出智慧生命。
第六类:不规则运动的行星能否诞生出生命?不规则运动中对生命存在的影响很大的是行星的公转,在三体和多星系统的混乱体系中,行星受到多颗恒星的引力扰动,使得星球受热不均匀,一般不利于生命的形成,但是生命还是有可能存在的。一是生命在多次冷热交替的循环中诞生,在短暂的稳定期,生命成爆发性增长,从而形成文明,这种情况是可能实现的,从进化的历程来看,生命进化到文明阶段其实只需要几百万年到几千万年,大部分时间和历程都是可以省略的,如果一颗星球的进化路径异常顺利,那么真有可能用极短的时间进化出文明。二是有一种特殊情况,行星在一种特殊的双星系统中,其轨道呈8字形绕两颗恒星运动,每当行星绕过一颗恒星的公转轨道切点,就刚好被另一颗恒星捕获,这样就可以形成一种稳定的8字形轨道,在这种情况下,该行星上也是有可能诞生出生命的。
第七类:冰巨星上能否诞生出生命?冰巨星是指远离恒星的大型气态行星,因为温度低,所以被简称为冰巨星,一般来说,冰巨星上没有固体表面,而且气温过低,很难形成生命。但是,世事无绝对,在特殊情况下,还是可能诞生出生命的。当这颗星球内部十分活跃,长期有大量的物质和能量循环的时候,就有可能诞生出生命,因为,生命,说白了就是多种物质的复杂组合,只要有足够的时间和物质相互融合,并有充足的能量供应,就有可能诞生出生命。冰巨星内部长期活跃的情况很罕见,但是还是有那么几种可能的,一种是不时有小行星和彗星撞击,为冰巨星的内部带来丰富的扰动,二种是周围有其他星球的长期扰动,比如多颗质量不错的卫星,三者是拥有伴行星,比如流浪冰巨星,拥有另一颗冰巨星伴星,相互绕行运动。这几种情况下,生命是可能在冰巨星上诞生的。
第八类:星云中的独立行星能否诞生生命?众所周知,行星在星云中诞生,当星云足够浓密,行星无法被恒星照耀或者周围尘埃稀薄,无法诞生出恒星的情况下,这颗行星上能否诞生出生命?和黑矮星附近的行星类似,这种行星其实只要有卫星不断的扰动星核,让行星始终保持着内外物质能量的循环,加上不时有陨石坠落增加物质和能量的循环程度,这种流浪行星是完全可能诞生出生命的。很明显,这种星球上的生命也不依赖于光,更多的是利用化学能和热能的低等生物。
第九类:不断喷射更新的星球上能否诞生出生命?这种星球分两种类型——冰与火,冰很好理解,像木卫二、土卫二这种冰冻星球,由于内核常年被中央行星扰动,使得内部十分活跃,经常在冰冻表面的裂缝中喷射出水汽混合物,这种星球是最容易诞生出生命的星球。然而,另一种喷火的星球,则时常被忽略,这样的星球以木卫一为明显代表,木卫一由于十分靠近木星,内部也十分活跃,星球表面拥有大量的喷发性火山,然而,这颗星球其诞生生命的可能性被我们基本摈弃,究其原因,还是因为一来我们喜欢根据经验来判断,在我们的认知体系中,一来,生命是不喜欢火的,二来,木卫一上有大量的硫化物,是碳基生命十分不喜的东西,因此我们断定木卫一上面没有生命。但是,事实真是如此简单吗?我看未必,知道得越多,我们越会认识到生命是多样的,木卫一上的环境可能不适合碳基生命,没准却十分适合硅基生命,硫基生命或者金属基生命呢?目前,我们对生命的生存的基本条件还没有清晰的认知和定位,因此直接否定这种星球上生命存在的可能性是十分不理性的。当然,我的意思也不是说像木卫一这样的星球,基数多了一定会诞生出生命,但是,我认为还是存在这种可能性的,现实情况对与否,还是个未知之数,还是需要事实去证明。因此,我的观点是打一个问号,不否定也不肯定,留待以后探寻。
第十类:热木星上能否诞生出生命?早在上个世纪七十年代,科学家们就认真研究过像木星这种气态行星上生命存在的形式和可能性,当时得出的结论是:在木星的大气层中,可能存在着浮游生物。因此,热木星上的情况也一样,并且由于热木星受热强烈,更容易形成大气对流,从而形成物质和能量循环,因此更容易诞生出生命。
关于宇宙间生命存在的类别和十种特殊的生命存在的情况就分析到这里,总结来看,生命的形成需要的条件是十分宽泛的,对于不同类别的生命,其基本条件也是不同的,就像水是碳基生命的源泉,却不是硅基生命的必需品,不同的物种对于物质和能量有着不同的需求,至于各种类别生命对于环境条件具体的需求情况,就得看我们以后的认知水平了。