星球诞生生命的条件

宇宙浩瀚无边，吸引着人们探索与求知的步伐。现代天文学通过观测与计算发现，太阳所处的银河系中，恒星的数量在1200亿颗以上，而银河系只是宇宙中无数星系的其中之一。

凭借现有技术，科学家们能够探测到超过100亿个河外星系。如此庞大的数据，让人们有理由相信，地外生命和文明是存在的，地球不是唯一的特例。

绚丽的河外星系

与此同时，科学家们也没有放弃对地球的研究，为什么它会成为目前宇宙中唯一存在生命的星球呢？这一课题也曾长期困扰着人们。多年来，放眼整个宇宙，我们都认为地球是最完美的一颗星球，因为，只有地球拥有了足以孕育出生命的最优越的气候与环境。否则，为什么这么多年来，人们始终无法再寻找到第二颗与地球一样有生命迹象的星球存在呢？

令人意外的是，近年来的一些研究表明，地球并非是最完美、最特殊的那一个。科学家提出了一个“宜居带”的概念，所谓“宜居带”是基于液态水是生命存在不可缺少元素的原理，而在太阳系中，决定液态水是否存在的关键因素便是星球与太阳的距离。

宇宙中的宜居带

由此，一颗恒星周围能够使水以液态水的形式存在的轨道范围便是“宜居带”，太阳系的“宜居带”则位于金星和火星轨道之间。研究表明，太阳系的宜居带位置并非固定且永恒的，其随着太阳光度变化而变化。太远光度会越来越亮，“宜居带”也会逐渐向太阳系外侧移动。每10亿年太阳的光度增加10%，这意味着10亿年前“宜居带”的位置比现在更靠近太阳。

由此可知，早期的地球并非位于宜居带内，当时的宜居星球其实是火星和金星。难以想象，如今地表温度高达462℃的金星和地表温差将近160℃的火星曾也具有诞生生命的条件。

金星：从太阳向外的第二颗行星

40亿年前，火星和金星处于宜居期时，地球还在经历冥古宙后期，被大量小行星、彗星等天体连环撞击、轰炸，可谓一片“人间炼狱”。研究者认为，地球或许不是太阳系中首个孕育出生命的星球，想要证实这一想法，还需要人类继续积极探索，寻找到实质性的证据。

宇宙那些以硅酸盐石为主要成分、可能具备一定生命诞生条件的星球被称为“类地行星”，自2015年以来，科学家探测到的“类地行星”层出不穷，和地球大小相似且位于宜居带内的行星大约有50个，已被证实就有30个，其中比较著名的有开普勒-22b、开普勒-186f 、TOI-700d等。

说了这么多，究竟需要满足什么样的“配置”才能成为宜居星球呢？首先就是上文提到的液态水，地球表面70%都是水，又被成为“水行星”。在太阳系中行星必须满足位于金星和火星的公转轨道之间的狭窄环形带，也就是“生命宜居带”之中。

孕育了生命的美丽地球

其次，光拥有液态水是远远不够的，星球所在星系恒星寿命不能太短。地球上的生命是在其形成五亿年后才开始出现的。按此推断，生命出现需要至少5亿年的时间，如果恒星生命周期过短，那根本来不及孕育生命。

通常认为，星系中心恒星的寿命不得短于10亿年，才能够为其星系诞生生命创造可行条件。恒星寿命与其质量存在关系，中等恒星太阳的寿命在100亿年左右，科学家认为，质量小于太阳2倍且寿命至少10亿年的恒星适合作为诞生生命行星的中心恒星。

除了自身条件满足之外，外界环境也是一个不容忽视的因素。一颗满足上述条件的行星其周围还必须具备巨型气态行星这样的“保护神”。因为星系边缘各个方向都有可能飞来天体，如果没有“保护神”的抵挡，星球很可能尚未演化出生命便被撞击得“遍体鳞伤”了。太阳系中，木星和土星就是地球的“卫士”，它们为地球抵挡了无数次彗星侵袭。

巨型气态行星

随着科技的进步，越来越多人坚信在浩瀚无垠的宇宙里，人类并不是孤单的。比起那些遥远的距离地球不知多少光年的星球，科学家们更多把目光集中在太阳系中。火星是目前最吸引目光、被报以最多期待的星球。

此前，俄罗斯学者通过研究发现金星也不排除存在生命的可能，因为通过对1975年~1982年金星表面图像的处理，惊讶地发现金星上有着缓慢移动的稳定结构的物体。

金星表面

表面发现氨冰？液态水存在的证明

2019年6月9日，根据俄罗斯卫星网的报道，俄罗斯科学家近在一项新的研究中发现，冥王星表面存在一种“动物废弃物”——氨，由此推断冥王星上很有可能存在生命，太阳系也有可能多出一个生命星球。

这一发现是令人震惊的，因为冥王星看起来似乎不太符合孕育生命的星球条件。它是柯伊伯带中的一颗矮行星，在被降级之前，它是太阳系“九大行星”之一，距离太阳最远的“行星”，完全不处于“宜居带”的范围。

被移出九大行星的冥王星

冥王星是第一个被发现的柯伊伯带天体，于1930年被克莱德·汤博发现。从20世纪90年代开始，在柯伊伯带中发现的包括阋神星在内的一系列与其大小相近的天体挑战着它的“行星”地位。有关冥王星“行星”地位的质疑愈演愈烈，最终导致国际天文学联盟（IAU）在2006年重新定义了“行星”一词并将冥王星重新归类为矮行星。

冥王星是直接围绕太阳运行的已知天体中体积第九大、质量第十大的星球。与其他柯伊伯带其它天体一样，冥王星主要由冰和岩石构成。它距离太阳非常远，近日点44亿千米，远日点为74亿千米，来自太阳的光线平均需要5.5小时才能到达平冥王星。

冥王星表面大部分都是碳元素

长久以来，由于冥王星实在太过遥远，科学家们只能通过望远镜对其进行观察，也就导致人们对它的了解相当有限，甚至它的质量估计都是经过再三的修改。对于未知，人们总是充满了本能的恐惧，就像它的名字一样，冥王星是一个让人容易产生不好联想的星球，其神秘的面纱也让人迫不及待想要一睹其芳容。

2015年7月14日，美国新视野号航天器对冥王星首次飞越冥王星，成为迄今为止唯一一个近距离拍摄冥王星的宇宙探测器。在短暂的飞越过程中，新视野号对冥王星及其卫星进行了详细的测量和观察。

新视野号航天器

新视野好探测器发回的照片通过技术处理后，呈现出冥王星表面丰富的色泽，其地形也是复杂多样，冰山、平原遍布，令科学家们惊叹不已。

研究人员通过分析在冥王星附近探测收集到的数据，在冥王星的表面发现了氨的痕迹。氨是一种带有强烈刺鼻性气味的化合物，同时也是构成基础生命化学反应的关键成分。常温下的氨是一种无色气体，冥王星上的氨则是以氨冰的形式存在。

冥王星表面的氨冰

耐人寻味的是，这些氨冰与冥王星上裂缝区域相吻合，该区域还分布有火山，这些火山过去曾有过活动迹象。冥王星的气候与环境非常极端，地表温度为-229 ℃，是一颗被“冰封”的星球。这样的环境中，氨一般早就被破坏了，而冥王星上之所以还能检测到氨，研究人员认为这是代表冥王星存在地下液态水的迹象。

这些冰里的氨气生成的时间应该不长，氨冰很可能是从冥王星内部深处喷涌出来的，类似于地球上的熔岩。这表明这种活动可能是最近才发生的，冥王星的地下可能仍然存有大量液态水产生引起地表扰动的能量，这一推测也与新地平线号访问后观察到的冥王星的许多其他特征非常吻合。

在近距离观察到冥王星之前，就有过关于冥王星存在地下液态海洋的猜想，研究团队从冥王星的各个方面入手，试图进行更加深入仔细的研究。颜色是他们的第一条线索，当新视野号开始传回冥王星的图像时，覆盖在地表大面积的红色区域让他们眼前一亮。

冥王星表面大面积的红色区域

照片清楚地表明，冥王星的冰面并非全是水凝结而成的冰，而是含有其他元素。氨的迹象格外强烈，实际上氨在宇宙中极其容易被太阳紫外线、带电粒子以及宇宙射线所分解。因此，通过计算，研究人员认为冥王星表面的氨一定是在过去10亿年内沉积的。对于诞生只有几十万年时间的人类来说，这一时间听起来相当漫长，但是从地质学的角度来看，这个时间是相对短暂的。

由此可见，氨处于一个形成不久的“年轻”区域，其周围的冰层样式看起来像是从冰火山中爆发出来的，而且此后没有被流星摧毁或被覆盖。

冥王星地表

虽然这两条线索本身都不是决定性的，但它们结合在一起却构成了一个更有力的论据：冥王星存在含有氨的液态海洋。氨混入水中会降低其冰点，行星研究人员假设冥王星的海洋含有三分之一氨混合物，即使冥王星远离太阳，寒冷无比，其地下水也能够保持液体状态，因为这些水远远低于正常的冰点温度。

新地平线号后来发回的第一张照片能够看到清晰看到冥王星崎岖不平的地表，更说明冰火山或许正在这颗矮行星上活动。而活跃的冰火山需要冥王星表面下的液态水支撑，或者至少一种是泥状物质，能够被挤压地表并通过裂缝流向表面。

冥王星地表图片

液态水在太阳系并不稀罕？究竟从何而来

实际上，冥王星并不是太阳系中唯一一颗被科学家猜测可能存在地下水的星球。除了它以外，木星的卫星木卫二、木卫四、木卫三和土星的卫星土卫二和土卫四，其内部都显示出含有液态水的迹象。甚至，地球上70%的水资源含量并不是最多的。

根据旅行者号探测器发回的数据，木卫二所拥有的水资源超过了地球，是目前太阳系内能能观测到的含水量最多的星球。由此可见，液态水在太阳系内并不是一种稀缺资源。

广袤的太阳系

那么太阳系的水究竟又从而来呢？其实宇宙本就充斥着各种元素，氢和氧两种元素都是含量非常丰富的，水也是星际空间中一种普遍存在的分子成分。太阳系诞生于一片巨大的星云，所以，太阳系最初就拥有大量的水分子。其它行星由于距离太阳位置的不同，水在地表难以以液态的形式存在罢了。

尽管太阳系中有多个含液态水的星球存在，但我们前文也提到，液态水并非是星球拥有生命的唯一必备条件。此次冥王星发现氨的存在，可以说是又多了一丝生命存在的希望，未来还需要更进一步的探索与研究，找到更多实质性的证据才能得出结论。

我们仍需继续探索宇宙