能與隔壁的行星分享生命？

由於基於先前已知的和新的計算的新分析，行星之間如何共享生命得到了更深入的了解。這一發現讓研究人員得以了解，如果這個世界顯示出適宜居住的跡象，那麼在這樣緊密聯繫的系統中，一個特定星球上的生命存在的可能性有多大。它開始於一個褻瀆時間的想法：生命存在於整個宇宙，它可以旅行沒有超自然的干擾。公元前5世紀的希臘哲學家Anaxagoras稱這個概念為「生源論」。開爾文、赫姆霍爾茲和阿列尼烏斯在19世紀和20世紀提出了這一觀點，他們研究了生命是如何從地球被帶到地球的。2009年斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)超越了太陽系，提出「生命可以通過流星從一個行星傳播到另一個行星，或者從一個恆星系統傳播到另一個恆星系統」的觀點。

博科園-科學科普：Dimitri Veras博士是英國華威大學的天體物理學家，也是這一課題的一篇新論文的主要作者，在上個世紀，(生精論)一直關注太陽系內的生命運輸，包括地球。TRAPPIST-1星系距離地球41光年，包含了7顆行星，它們的軌道比水星小，這改變了這個以地球為中心的想法。特拉皮斯-1號太陽是一顆超冷的紅矮星，因此，儘管附近的七顆行星圍繞它運行得很近，但它們都可能在適宜生命生存的區域內，在不同程度上取決於它們大氣的組成。根據霍金的說法，這使得他們成為探索宇宙中任何地方的生源說的完美模型。

三個階段

但回到我們的太陽系，根據Veras的論文，「泛精子相關過程的基礎已經建立」。這包括生命能夠在從一顆行星到另一顆行星旅行的三個階段中存活的證據：最初的噴射，行星之間的太空旅行，以及撞擊新行星。當然每個階段都對生命的生存提出了挑戰。Veras想要創建一個分析系統來量化這些部分中的每一部分，以便更好地理解整體的概率。他先提供了一些信息:根據之前的研究，如果不受輻射和寒冷的影響，微生物可能會從有生命存在的行星上噴射出來，甚至能在星際空間中航行。對於一種能夠忍受太空旅行的微生物如何在一顆新行星上生存下來的問題，人們知之甚少，而這對於生命完成從一顆行星到另一顆行星的旅程是非常必要的。由於撞擊所包含的未知因素比拋射和行星間的過境因素要多，所以在他的計算中，維拉斯需要處理的信息就不那麼詳細了。

特拉皮斯-1行星系統的藝術印象圖。圖片：SETI Institute

重新進入大氣層的物理特性是複雜的，而不是在太空中彈射和航行階段。再入大氣層時的摩擦加熱會導致在隕石表面形成聚變外殼(隕石的外層，在進入大氣層時融化和消融)。當談到如何計算大氣進入一顆新行星的棘手物理時，關於撞擊物理學的方程已經建立並用於太陽系的應用[所以]我們將這些方程轉換為一般太陽系外的使用。為了了解從一顆行星到另一顆行星的噴射物質傳播的概率，維拉斯將他的方程結合到分析中，作為一種方法，來計算出整個泛生論系統，而不僅僅是它的一部分。通常生源說的動力學是通過數值模擬來研究的，然而，這些可能運行緩慢，並且必須針對單個系統進行調整，另外分析的使用速度要快得多，也足夠通用，適用於各種各樣的系統。

分享生命

現在有了一個可觀測的多行星系統（TRAPPIST-1）在宜居帶中有不止一個世界，天體生物學家可以利用這些分析來理解在這些太陽系外區域的行星之間共享生命的可能性。在這個新系統中行星之間的距離意味著它們共享物質的可能性很高。維拉斯的分析能否保證，如果生命開始於某個行星上，那麼生命可能會因為某一特定行星上的生源論而不復存在？他的方程並不是要這樣做——維拉斯承認它們「不精確」，而是「提供了一個足夠好的近似值」——而是為了給天體生物學家提供另一個工具來評估新的行星系統。馬里蘭州空間望遠鏡科學研究所的天文學家Amaya Moro-Martin曾發表過一篇關於不同行星系統間存在生源論可能性的論文

特拉皮斯-1星系的行星軌道排列緊密，尤其是與我們的太陽系甚至木星的衛星相比，這增加了它們之間共享生命的機會。圖片：NASA/JPL–Caltech

Veras的分析是「一項令人印象深刻的工作，它考慮到了涉及生源論的各種物理過程。展望未來，Moro-Martin認為當新的行星系統被發現時，Veras的工作將是有用的，它建立的框架將幫助其他人評估，從動力學的角度來看，考慮到系統的特性，泛生論是否可行。天體生物學家需要確保他們沒有將生命限制在已知的範圍之內；外星人可能看起來和我們想像的很不一樣。這裡的困難在於，針對外層空間和大氣進入的危險進行的生存測試將基於我們熟悉的生物體，我們不知道太陽系外的生物體可能是什麼樣的，這開啟了一個充滿可能性的迷人世界。

博科園-科學科普｜研究/來自：天體生物學期刊

參考期刊文獻:《天體生物學》

DOI: 10.1089/ast.2017.1786

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