外星生命可通过潮汐来“对表”

来源 :科学之谜 | 被引量 : 0次 | 上传用户:meiwanmeiliao2
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  2017年的诺贝尔生理医学奖颁给了研究生物钟的三位科学家。
  生物钟之所以重要,在于它对协调生命适应环境方面起着关键作用。有大量证据表明,生物钟对于地球上的高级生命是必不可少的。没有生物钟,很难想象生命是如何进化来的。你不妨试想一下,在原始社会,如果一个人的生物钟错乱了,在夜幕降临之后还四处活动,那他多半要被野兽吃掉。
  绝大多数外星球
  缺少“对表”的条件
  生物钟的作用是让生命活动与外界保持同步,这其实就是一个校准的问题。在地球上,校准是通过跟踪太阳光线的变化来实现的。天文学家推而想之:一个外星世界,倘若那里永远是白昼或黑夜,恐怕是进化不出生命来的,因为外界没有东西可供生物钟校准。
  可是宇宙中具备生命生存条件——允许液态水存在的太阳系系外行星,绝大多数永远是白昼或黑夜的世界。道理很简单:在宇宙中,像太阳这样明亮的恒星毕竟占少数,大量的恒星则是质量更小、温度更低、亮度更暗的红矮星和褐矮星。在它们的恒星系统里,行星要让水保持液态,得跟恒星靠得很近才行。但是靠得太近又会引起一个致命的后果:朝着恒星的一侧所受的引力要远大于背着恒星的一侧所受到的引力(两侧所受引力差叫潮汐力),这一效应将会给行星的自转减速,直至停止,使得行星对恒星保持一副永恒的“阴阳脸”。就像月球一样,始终是一个面对着地球。这个现象在天文学上叫“潮汐锁定”。
  潮汐或许可用于“对表”
  在大部分允许液态水存在的行星中,潮汐锁定是很普遍的现象。这种世界一面是永恒的白昼,一面是永恒的黑夜。一面热火朝天,一面冰天雪地。由两边气温差引起的飓风,呼呼地刮过整个星球。这样的世界里对于生命毋庸置疑是个地狱。
  不过,最近有科学家提出不同的看法,認为即使在那样一个世界,生物钟校准也是可能的。只要存在大量液态水,从而形成海洋;而且行星具有椭圆形轨道,那么海水的周期性潮汐运动可为生物钟供校准之用。
  造成潮汐运动的原因则来自行星的椭圆运动:当它与母恒星距离较近时,由于所受引力更强,更多的海水被吸到朝着恒星的一侧;当它距离母恒星较远时,所受引力减弱,海水就退潮了。这样,随着行星的周期运动,周而复始,形成潮汐。
  生活在外星海洋里的生命,可通过潮汐来校准生物钟,让生命活动与外界变化保持同步。事实上有迹象表明,即使在地球上,海洋中的某些鱼类和螃蟹,也是通过潮汐而不是通过太阳光线的变化来校准生物钟的。
  潮汐还有利于生命起源
  潮汐也有利于生命的起源。地球生命可能起源于海洋。但长期以来,一个争论不休的问题是,如果组成生命的各个“部件”分散在茫茫大海中,要让它们聚在一起“组装”出一个生命来,概率实在太小了。用英国天文学家霍伊尔的话说,相当于通过刮一阵飓风把一堆飞机零件组装出一架飞机的概率。
  但潮汐可以增大生命起源的可能性。当潮汐退潮时,水滞留在地势低洼的地方,形成许多池塘。池塘里的水蒸发,生命进化所需的化学物质就会不断浓缩,这就极大地增加了进化出生命的概率。最终,随着潮汐日夜的流动,生命也可能出现在“冰火两重天”的外星球上了。
其他文献
帕金森病可谓是闻名于世,它甚至还有一个专属纪念日——帕金森病日(每年的4月11日)。这是一种能影响患者活动能力和语言能力的大脑疾病,这种病发病率较高,但至今病因不明,无法根治。说到这种病就必须得提到一个人——英国医生詹姆斯·帕金森,他是第一个详细描述帕金森病的人。  詹姆斯·帕金森(1755-1824)出生于英国伦敦的郊区。他有许多身份:药剂师、外科医生、科学家、政治激进分子、秘密异教徒……毫无疑
期刊
冷水澡的水温一般在10℃到20℃之间,而热水澡的水温是38℃到40℃之间。简单来说,洗冷水澡和洗热水澡各有好处。用冷水洗澡能提高大脑中信使去甲肾上腺素水平,抑郁的人去甲腎上腺素的水平较低。此外,冷水可以触发大脑电脉冲,缓解人的抑郁情绪,因此洗冷水澡对那些情绪抑郁的人可能是有好处的。而另一些实验显示,一个人如果在40℃的水里泡上一个小时,不仅可以消耗的大量的热量(相当于散步半个小时所消耗的能量),同
期刊
翠鸟主要以小鱼以及水中的其他一些小型动植物为食。而作为鸟类,能钻到水中捕鱼,那肯定是身怀绝技才行。首先,翠鸟的速度很快,捕鱼时时速可达97千米。其次,它们拥有敏锐的视力,当翠鸟扎入水中后,它们能迅速调整在水中因光线造成的视角反差,保持极佳的视力。此外,翠鸟身上还有一排由微小毛细管组成的结构,能感知水中最细微的变化,監测到扰动时,它们能快速飞起。正是有了这些能力,翠鸟才能成为水边的“狩猎”能手。  
期刊
低压环境可能导致食物中的液体沸腾蒸发,这会产生一种冷却的效果,使食物被冷冻。不过,这只能冷冻食物的外部,虽然太空通常被认为是寒冷的,但由于缺乏大氣,热量难以从物体上被转移出去。这意味着,一般情况下,物体内部的热量可以得到很好的保留。所以,如果把一块热乎乎的食物被丢到太空中,它可能会变得外冷内热。但是如果把食物丢在距离恒星较近的地方,食物会被加热,而且由于没有大气吸收阳光的能量,直接照射可能会使食物
期刊
夏天到了,蚊子也渐渐多了起来,若是被叮上一口,被咬的部位其痒无比,有的人还会因此肿起一个大包,尤其是蚊子还能够传播疟疾。根据世界卫生组织的报道,尽管疟疾发病率已经逐年下降,但每年仍有超过2亿人感染此病。  科学家最近发现一种药物——伊维菌素,能使血液对蚊子致死。伊维菌素是一种抗寄生虫药,科学家让患有疟疾的志愿者服用了600毫克的伊維菌素,连续服用3天,虽然剂量是正常情况的3倍,但对人体几乎无副作用
期刊
没有证据表明,卫星不能有自己的卫星。但是对于这样一个子卫星来说,要想长时间存在,那么它就需要一条围绕着母卫星的稳定的軌道。这意味着,子卫星必须非常小,并且与母卫星的轨道要非常靠近。子卫星越大,离母卫星越远,那么它受到行星的引力影响就会越大。此外,在潮汐力的作用下,子卫星稳定的轨道很可能难以维持。因此,可以说卫星的卫星有可能存在,但是可能是极其罕见的。  英国物理学家  罗伯特·马修斯
期刊
在地心引力的作用下,近地面的大气与地面产生摩擦而旋转,而位置更高的大气层不同层之间有一定的粘度或者“粘性”,因此大部分大气层会与地球一同旋转。  然而,在200千米之上的地方,稀薄的大气层实际上比地球旋转得更快。这种奇怪的“超级旋转”效应原因尚不清楚。而这种现象在金星上也被发现。  英国科学作家 罗伯特·马修斯  人有多少种类型的关节?  成年人类有206块骨头,以不同的方式错综复杂地联系在一起。
期刊
你读过《白雪公主》《小红帽》吗?这些童话故事都属于《格林童话》,而在格林兄弟去世了150年后的今天,人工智能也能写出“格林童话”了。  为了生成新的故事、脚本和人物,人工智能学习了《格林童话》的数据,之后模仿《格林童话》,写出了《公主与狐狸》。在这个童话中,秉承着《格林童话》一贯的风格,有一个到处都是奶酪和面包的国家、一位美丽的公主、强迫她进行政治联姻的国王父亲、穷困潦倒的木匠儿子和一些口吐人言的
期刊
蛇是冷血动物,它们无法像人类一样调节自身的温度,其体温随着外界温度的变化而变化,如果冷了,它们不得不躺在太阳底下取暖。但红边束带蛇却是靠着“男扮女装”来取暖。  春天,到了交配的季节,一大群从沉睡中醒来的红边束带蛇小伙子聚集在一起,等待着红边束带蛇姑娘们的出现。一般的红边束带蛇姑娘可不喜欢被一大群异性环绕,看到这种情形立马就逃跑了。但这时,一条与众不同的“雌性”红边束带蛇出现了,它非但没有立即逃跑
期刊
众所周知,人类的运动速度不可能超过光速。在这里,我们可以假设你的移动速度接近光速,在这种情况下,你仍然可能会投下影子。不过以这样的速度跑起来,我们创造的影子可能会表现得有些不寻常。我们都知道,正常情况下,我们在阳光下跑步,不管跑多快,影子都會跟在我们身边,这是因为我们的速度与光速相比太慢。而当我们以接近光速的速度移动时,我们的身体挡住光子,在地面形成影子的瞬间,我们已经跑出离影子一段距离,因此,我
期刊