外星人生命需要一颗行星生存吗？科学家提出有趣的可能性

By Paul Sutter

 published 2 hours ago

Search for Life

虽然这样的生物可能存在于宇宙中也可能不存在，但这项研究对未来人类在太空中奋力有重要涵义。

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柯伊伯带的描画。(Image credit: NASA/SOFIA/Lynette Cook)

如果我们从“地球人” 去掉 “地球”是什么呢？科学家最近探索了外星人生命可能不需要一颗行星来支持它自己的有趣可能性。

乍一看行星似乎对寻找生命像理想地点一样。毕竟已知唯一生命的地方是已知地球表面。地球是很漂亮的。我们的星球有一个深的保持一切在位的引力井和一个保持地表温度在适当范围来维持液态水的厚大气层。我们有丰富的元素如碳和氧来形成生物有机体的构建块。我们有充足的阳光照射在我们上，提供一种基本上无限的自由能量。

正是从这个基本设置我们组织我们的宇宙中其他地方生命的搜索。当然可能有异域环境或疯狂的化学物质，但我们仍然假定生命存在在行星上，因为行星被如此自然的适合于我们知道它的生命。

在最近被接受发表在《天体生物学》杂志上的一篇预论文中，研究人员通过询问构建一个允许生命不用一颗行星兴旺的环境挑战这一基本假设。

这个想法听起来不像那么疯狂的。事实上我们已经有一个不用一颗行星生活在太空中的生物的例子：国际空间站上的宇航员。这些宇航员需要巨大量的基于地球资源被恒定的穿梭给他们，但人类是难以置信复杂的生物。

也许更简单的生物可以设法靠它们自己。至少一种已知的生物微小的水栖缓步动物是能够在太空的真空中生存的。

太空中的任何生物群落需要来应对几个挑战。首先它需要来维持一个抵抗空间的真空的内部压力。因此，一个基于太空的群落将需要来形成一个膜或壳。幸运的是这不是那么大的一个交易；它与水面和一个大约30英尺（10米）深度之间的压差是相同的。许多生物体无论是微观的还是宏观的都能轻松处理这些差异。

下一个挑战是来维持液态水一个足够温暖的温度。地球通过大气层的温室效应取得这个，对更小的生物太空群落会是不可能的。作者指出现有的生物如撒哈拉银蚁（Cataglyphis bombycina）能通过变化它们吸收和它们反射的光的波长调节它们的内部温度——本质上不用一个大气层创造一个温室效应。因此，一个自由漂浮的生物体群体的外膜将不得不取得相同的选择能力。

接下来他们将不得不克服轻重量元素的丧失。行星通过纯粹的引力维持它们的元素，但一个有机物群将挣扎与这个。甚至乐观的，一个群会在数万年的时间上失去轻重量元素，因此它将不得不找到自我补充的方法。

最后生物群落将不得不被定位在它的恒星的宜居带内来获得尽可能多的阳光。至于其他资源如碳或氧，群落将不得不像一个小行星一样从一个稳定的供应开始，然后过渡到一个长期维持它自身的各种成分的闭环的回收系统。

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把这一切放在一起，研究人员描绘一个在太空中自由漂浮的生物体或生物体群的肖像。这个结构可能长达330英尺（100米），它将被一个薄的、硬的、透明的外壳包容。这种外壳会稳定化它的内部水到刚好的压力和温度并允许它维持一个温室效应。

虽然这些生物可能存在于宇宙中也可能不存在，但这项研究对未来人类在太空中的努力有重要涵义。尽管我们目前用金属建造栖息地并为我们的站点供应从地球运输的空气、食物和水，但未来的栖息地可能用生物工程材料来创建自我维持的生态系统。