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恒星EPIC 249706694(public domain)
无规律逐渐变暗的恒星EPIC 249706694(public domain)

科学家:外星生命可能可以在恒星内部中生存

【希望之声2020年9月21日】(编辑:田喆)人类是否是宇宙中唯一智慧生命的问题,目前来看短时间内不会有确定的答案。

不过在1961年,天文学家弗兰克·德雷克(Frank Drake)提出了一种估计地外文明数量的方法,即著名的德雷克方程式。这个方程式根据不同的变量,确定人类是否有可能找到外星智慧生命(或者被其发现)。这些变量包括:银河系中每年的恒星形成速率;恒星与行星的数量之比;形成生态系统的行星占所有行星的比例;以及演化出生命的行星所占的比例。接下来还可以进一步缩小范围,加入更多变量,如产生智慧生命(而不是简单的藻类)的行星占所有行星的比例,以及其中发展出通讯能力(可以从太空探测到)的行星所占的比例(人类就属于这一类,因为人类应用无线电波进行通讯的历史已有将近一个世纪)。

外星生命指存在于地球以外的生命体。这个概念囊括了简单的细菌到具有高度智慧的“外星人”。研究和测试关于外星生命猜想的学科被称作地外生物学或天体生物学。自从20世纪中叶以来,人类一直使用包括探测地球之外的电波、天文望远镜观测潜在的宜居行星等方法探测外星生命存在的迹象,但迄今为止并没有确切证据表明外星生命的存在。有人认为发现外星人的几率很小,也有很多人认为外星生命几乎必定存在。

外星人真的存在吗
外星人(pixabay)

目前当科学家在寻找外星生命时,是基于地球生命必需的元素为模板进行搜索的。比如要像地球这样的行星,与恒星的距离不能太远也不能太近,能够维持液态水的存在,所以科学家也一直探索是否有类地行星处于宜居带中。但宇宙中有没有可能存在另一种生命形式呢?美国科学家提出一种奇特的理论:我们在寻找外星生命时,可能忽略了潜在极端微生物的来源——恒星。

难道几十年搜寻外星人的方向错了?其实这并不是说有外星生命或外星文明躲在恒星里面,而是假设极端微生物理论上能够生存在地狱般环境的恒星内部。极端微生物,顾名思义就是在极端环境中以碳为基础生长繁衍的生物,包括在极端炎热、极端寒冷、极端酸化、极端辐射量等环境下繁衍的各种细菌和微生物。

举个例子,科学家曾在地中海海底火山、太平洋的热泉口和南非金矿等地球深处发现存在“Patescibacteria 细菌超门”和“DPANN 古菌超门”的两大地下微生物类别。研究发现它们具有非常简单的基因组,均无呼吸氧气的能力,在长达30亿年来依靠发酵作用产生能量。

那么宇宙中的极端环境是否也能存在极端微生物

纽约城市大学的物理学家路易斯·安科多基(Luis Anchordoqui)和尤金·丘德诺夫斯基(Eugene Chudnovsky)提出了“核能生物(nuclear life)”的假说,他们认为外星生命可能不是基于DNA,而是基于磁单极子(Magnetic monopole particle)的假想粒子,它们会迅速形成越来越复杂的结构并繁殖。像构成地球生命的DNA和RNA一样,每一代外星生命都会因遗传突变发展新的特征,也许就能发展出智力的地步。

丘德诺夫斯基表示:“RNA(或DNA)的信息编码能力形成了自我复制的机制。在它出现之前,必须先形成巨大的随机RNA序列,直到形成能够自我复制的序列为止。我认为这过程也会发生磁单极子上,从而形成平稳固定的自我复制策略。”

DNA(图片:pixabay)
DNA(图片:pixabay)

在上世纪80年代末,曾有物理学家猜测,仅带有单一磁极的基本粒子可以被恒星捕获,随后会被恒星重力拉伸。随着时间的推移,它们也可以形成一维、二维与三维结构。一维结构携带不了信息,但更复杂的结构有可能,并且它们若能在恒星极端环境中生存足够长时间的话,就会吸收恒星产生的聚变能量进行自我复制,进而导致恒星变暗。

 

安科多基表示:“相对于恒星的寿命,它的寿命是在暗光下的瞬时火花。但重要的是,这样的火花能在它消失之前产生更多火花,从而为该物种提供更长的寿命。”

天文学界目前已发现了几颗恒星的冷却是个谜,例如无规律逐渐变暗的“EPIC 249706694”,它们可能正蕴藏着这样的生命。这些理论生物将通过吸收恒星的一些能量而生存下来,因此,任何比模型预测更快变暗的恒星在理论上都可以作为宿主。

丘德诺夫斯基说:“一个令人着迷的想法是,宇宙中可能充满了与我们生活截然不同的智能生活,我们未能意识到它的存在。”

最后团队计划建立磁单极子在恒星运行的模型,以测试其关于核能生命的理论。虽然这理论看起来挺荒谬、狂野的,但宇宙中也许充满着与我们人类截然不同的智能生命也不一定,谁知道呢。

该研究已发表在《高能物理快报》上。

责任编辑:田喆

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