如果在一个星球上存在着海洋,其实生物存在的可能性并不高,但如果有海洋的同时,海底又有热泉口,那么生命出现的概率就高多了。具体我们可以分析一下。
地球生命出现的条件
由于科学家目前已知的,出现生命的星球就是地球,所以科学家以地球为样本,再用这些条件去寻找外星上能否存在生命。(可能别的星球生命诞生的条件与地球有所不同,但我们没有样本,所以不统计)。
所以,在了解有海洋的星球是否会诞生生命时,首先要了解,地球生命是如何出现的。
上世纪50年代,米勒曾经做过一个模拟原始大气成分的实现,后来人们也把这个实验叫做米勒实验。
米勒把原始地球大气成分装入到烧瓶之中,然后对烧瓶进行加热,再用电极模拟地球早期的雷电天气。就这样,过了一天,米勒发现原本清澈的海水变得浑浊了,一个星期后,米勒把实验后的沉淀物拿出来进行分析,分析后发现,反应后的成分中居然有氨基酸,而氨基酸是组成蛋白质的重要物质。
要知道,一个小小的烧瓶,仅仅过了1星期就反应生成了氨基酸,而地球那么大,海水那么多,时间那么久,可想而知,早期地球上存在着大量生命诞生所需要的物质氨基酸。
但是有了氨基酸并不等于有生命,这就好像有了钢筋,不代表就自动建造好地铁一样。
当时,由于地球上游离氧比较少,无法形成臭氧层,因此紫外线可以直接穿透大气照射到地球表面,由于紫外线会破坏细胞分子,因此陆地上细胞无法生存,于是,科学家们提出:生命可能起源于海洋。因为足够深的海水可以隔绝紫外线,保护细胞。
海底热泉口假说
虽然科学家们知道,生命可能起源于海洋,但还不知道,具体会起源于哪里。直到人们观察到海底热泉口附近生机勃勃,要知道,这里的水的温度能达到300-400度,再加上海底热泉口照射不到太阳,无法利用太阳来提供能量。
随着科学家的研究发现,海底热泉口是地壳的裂缝,有些裂缝甚至能达到地幔的深度,而地幔温度可达1100℃—1300℃,高温高压下,水以超临界状态下存在(不同于气态,液态,固态)。而且,大量的地幔物质会伴随着海底热泉口涌到了海水中,这些物质疏松多孔,这些空洞能造成内外浓度差不等,从而使得氢离子定向移动。
而海洋中存在着大量的氨基酸,部分氨基酸会利用氢离子浓度差,开始进行生命活动,这时,生命也就诞生了。
早期的”细胞”虽然被称之为细胞,但其实还没有现代细胞那么多细胞器,比如很可能没有细胞膜,这就让它们无法离开疏松的小孔。还没有线粒体,无法储存能量。但不管如何,生命的雏形已经在此建立了。
如果你观察一下生命的起源,你会发现对条件的要求并不那么苛刻,于是科学家们开始以地球热泉口假说为样本,开始寻找有生命迹象的星球。
木卫二就是人类观测到的,可能有生命迹象的星球。原因是,木卫二有海洋,虽然被厚厚的冰层所覆盖,但冰层以下有大量液态水。之所以有液态水,科学家们猜测是海底有火山喷发,可以为早期生命提供能量。
2013年美国航天局还在木卫二表面发现了黏土型矿物,这意味着木卫二上存在着生命起源所必备的物质——有机物。类似的情况其实也发生在了土星的土卫二上,土卫二的冰层下面也有海洋,而且也有热泉口,还被卡西尼号探测器捕捉到了。
因此,许多科学家们都相信, 木卫二和土卫二是太阳系中除了地球外最有可能诞生生命的星球。