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奇怪,科学家找宇宙生命,为什么一定要先找水呢?

 给本府站住 2017-10-10

是的,现在让我们回到火星的现场。好奇号在火星上面发现了沉积岩,学过一点点地球科学的同学们一定都知道,“沉积岩”是砂砾在平静的水里一层一层沉积之后,日积月累经过一段相当长的地质时间之后形成的,换句话说,发现沉积岩,证明了火星曾经有水存在。科学家因此大胆猜测,火星上(曾经)存在生命的机会又大了一点。好了,奇怪耶,为什么讲到外星生命,一定都要有水咧!其实,这是有深意的啊!

要维持生命,最重要的一个环节就是“溶剂”。溶剂可以传递养分、排除生物体内的废物,还可以促进化学反应,好处多多。那么,水为什么这么重要呢?第一点,水(H2O)的化学组成简单,而且两种元素氢(H)和氧(O),是宇宙间含量第一和第三名的元素。比起其他的溶剂,水是相当容易形成的分子,而且宇宙间到处都是。第二点,以小分子来说,水调节温度的能力是宇宙第一!要让一公斤的水蒸发,必须消耗掉595大卡的热量,比起常见的阿摩尼亚(300)和甲醇(290)来得高。这对于维持生命体温度稳定是相当重要的一件事,只要小小的一滴水滴蒸发,就有很好的冷却效果,可以带走生物体大量的热。还有,在20度时,水的表面张力只输给汞。强大的表面张力可以让你轻功水上飘有机分子得以聚集,帮助生命的演化。你看看,水对生命的重要性是不是相当高!所以科学家才会有信心的说,找外星生命先找有水的环境。

这就是为什么寻找外星生命的第一步,是寻找有“水”的环境。在太阳系里面,除了地球本身,可能有水存在的地方,还有火星、木星的卫星欧罗巴、甘尼米得,以及土星的卫星泰坦。而在太阳系外,天文学家的重点就是要寻找位于“适居带”的第二个地球,这个“适居带”,就是液态水存在的地方。

好了,既然水这么重要,那地球上的水是从哪里来的咧?有一派的说法认为,地球上的海洋是由彗星上带进来的。因为彗星是结冻的大冰块,地球经过许多次的彗星撞击后,彗星的水份逐渐变成地球上的海洋。要验证这个说法,最直接的方法就是比较彗星和地球上水的同位素比例,也就是氘氢比。氢是一个原子加上一个电子,如果多了一个中子,就是氘。两个氢加上一个氧,是水;一个氢一个氘加上一个氧,就是重水。很可惜,根据罗赛塔号对67P彗星的观测结果,彗星上的氘氢比跟地球不太一样,地球上的海洋的氘氢比反而比较接近小行星。换句话说,地球上的海洋不是彗星造成的,有可能是小行星造成的。不过,科学研究总是需要多次测量的,虽然结果尚未定论,就请大家继续耐心看下去咯!

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