可与隔壁的行星分享生命？

由于基于先前已知的和新的计算的新分析，行星之间如何共享生命得到了更深入的了解。这一发现让研究人员得以了解，如果这个世界显示出适宜居住的迹象，那么在这样紧密联系的系统中，一个特定星球上的生命存在的可能性有多大。它开始于一个亵渎时间的想法：生命存在于整个宇宙，它可以旅行没有超自然的干扰。公元前5世纪的希腊哲学家Anaxagoras称这个概念为“生源论”。开尔文、赫姆霍尔兹和阿列尼乌斯在19世纪和20世纪提出了这一观点，他们研究了生命是如何从地球被带到地球的。2009年斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)超越了太阳系，提出“生命可以通过流星从一个行星传播到另一个行星，或者从一个恒星系统传播到另一个恒星系统”的观点。

博科园-科学科普：Dimitri Veras博士是英国华威大学的天体物理学家，也是这一课题的一篇新论文的主要作者，在上个世纪，(生精论)一直关注太阳系内的生命运输，包括地球。TRAPPIST-1星系距离地球41光年，包含了7颗行星，它们的轨道比水星小，这改变了这个以地球为中心的想法。特拉皮斯-1号太阳是一颗超冷的红矮星，因此，尽管附近的七颗行星围绕它运行得很近，但它们都可能在适宜生命生存的区域内，在不同程度上取决于它们大气的组成。根据霍金的说法，这使得他们成为探索宇宙中任何地方的生源说的完美模型。

三个阶段

但回到我们的太阳系，根据Veras的论文，“泛精子相关过程的基础已经建立”。这包括生命能够在从一颗行星到另一颗行星旅行的三个阶段中存活的证据：最初的喷射，行星之间的太空旅行，以及撞击新行星。当然每个阶段都对生命的生存提出了挑战。Veras想要创建一个分析系统来量化这些部分中的每一部分，以便更好地理解整体的概率。他先提供了一些信息:根据之前的研究，如果不受辐射和寒冷的影响，微生物可能会从有生命存在的行星上喷射出来，甚至能在星际空间中航行。对于一种能够忍受太空旅行的微生物如何在一颗新行星上生存下来的问题，人们知之甚少，而这对于生命完成从一颗行星到另一颗行星的旅程是非常必要的。由于撞击所包含的未知因素比抛射和行星间的过境因素要多，所以在他的计算中，维拉斯需要处理的信息就不那么详细了。

特拉皮斯-1行星系统的艺术印象图。图片：SETI Institute

重新进入大气层的物理特性是复杂的，而不是在太空中弹射和航行阶段。再入大气层时的摩擦加热会导致在陨石表面形成聚变外壳(陨石的外层，在进入大气层时融化和消融)。当谈到如何计算大气进入一颗新行星的棘手物理时，关于撞击物理学的方程已经建立并用于太阳系的应用[所以]我们将这些方程转换为一般太阳系外的使用。为了了解从一颗行星到另一颗行星的喷射物质传播的概率，维拉斯将他的方程结合到分析中，作为一种方法，来计算出整个泛生论系统，而不仅仅是它的一部分。通常生源说的动力学是通过数值模拟来研究的，然而，这些可能运行缓慢，并且必须针对单个系统进行调整，另外分析的使用速度要快得多，也足够通用，适用于各种各样的系统。

分享生命

现在有了一个可观测的多行星系统（TRAPPIST-1）在宜居带中有不止一个世界，天体生物学家可以利用这些分析来理解在这些太阳系外区域的行星之间共享生命的可能性。在这个新系统中行星之间的距离意味着它们共享物质的可能性很高。维拉斯的分析能否保证，如果生命开始于某个行星上，那么生命可能会因为某一特定行星上的生源论而不复存在？他的方程并不是要这样做——维拉斯承认它们“不精确”，而是“提供了一个足够好的近似值”——而是为了给天体生物学家提供另一个工具来评估新的行星系统。马里兰州空间望远镜科学研究所的天文学家Amaya Moro-Martin曾发表过一篇关于不同行星系统间存在生源论可能性的论文

特拉皮斯-1星系的行星轨道排列紧密，尤其是与我们的太阳系甚至木星的卫星相比，这增加了它们之间共享生命的机会。图片：NASA/JPL–Caltech

Veras的分析是“一项令人印象深刻的工作，它考虑到了涉及生源论的各种物理过程。展望未来，Moro-Martin认为当新的行星系统被发现时，Veras的工作将是有用的，它建立的框架将帮助其他人评估，从动力学的角度来看，考虑到系统的特性，泛生论是否可行。天体生物学家需要确保他们没有将生命限制在已知的范围之内；外星人可能看起来和我们想象的很不一样。这里的困难在于，针对外层空间和大气进入的危险进行的生存测试将基于我们熟悉的生物体，我们不知道太阳系外的生物体可能是什么样的，这开启了一个充满可能性的迷人世界。

博科园-科学科普｜研究/来自：天体生物学期刊

参考期刊文献:《天体生物学》

DOI: 10.1089/ast.2017.1786

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