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為什麼科學家總以氧氣作為尋找生命的依據,外星人吸氮氣不行嗎?

由於不知道外星人確切的位置, 科學家們通常採用曲線救國的方式尋找, 比如尋找宇宙中富含氧氣的宜居行星。

這種情況下很多人心中難免會出現一個疑惑:為什麼科學家總以氧氣作為尋找生命的依據呢, 外星人吸氫氣或氮氣不行嗎?

氧氣是生命存在的先決條件嗎?

因為氧氣是人類生存所需, 所以許多人會下意識覺得氧氣是孕育生命的先決條件, 但這種觀點其實是不對的, 因為氧氣是屬於生命的奇跡。

換句話說, 只有存在類似地球生命的星球上才會有大量的氧氣, 那些沒有生命的星球上不可能存在大量氧氣。

為什麼?

化學課本上告訴我們「氧」的活潑性很強, 它會強行搶奪大多數元素的電子, 所以在沒有任何生命活動的干預之下, 氧元素會和其他元素組合成各種化合物, 幾乎不可能以單質形式存在。

地球上氧氣哪來的?

在地球剛形成時, 原始大氣主要是由二氧化碳、氮氣、甲烷以及極少的氨氣組成, 其中並沒有氧氣。

既然地球一開始是無氧環境, 那怎麼會形成現在的有氧環境呢?就像上面說的那樣, 氧氣是生命創造的奇跡。

在演化出光合作用之後, 幾乎遍佈全球的藍藻通過光合作用釋放出了大量氧氣, 直接改變了地球的大氣環境。 這一龐大的生命奇跡被科學界稱為「大氧化事件」, 它發生在22億年前。

目前, 雖然我們享受著工業社會帶來的種種便利, 但難免為自然環境被破壞而感到擔憂, 但真正細算起來, 人類根本不是第一個改變地球環境的生物, 因為那些演化出光合作用的細菌和藻類才是真正意義上的第一。

自地球孕育生命以來, 這是生命第一次能夠利用太陽能量, 將大氣中的二氧化碳固定下來, 跟著它們的屍體沉到河床和海底, 繼而隨著地質運動進入巖石圈。

二氧化碳的分子式感受我們, 埋在地下的每一個碳原子都對應著一個氧分子, 這個數量龐大到讓人心悸。

在最開始, 被釋放到大氣中的氧還會和各種具有還原性的分子反應, 與其他分子組成各種化合物, 但藻類們釋放的速度和數量實在太誇張了, 以至於將地表所有元素都氧化完了,再也沒有東西能夠進行氧化或組合之後,海量的氧氣噴湧入大氣,將地球徹底改造成了一顆富氧行星。

氧氣是更多可能性的前提

氧氣不僅能夠證明行星上可能存在著生命,它還是更多可能性的基礎和前提。

經過幾十年的研究已經證明,火星曾是一顆擁有過大片海洋的行星,它表面縱橫交錯的河床、隨處可見沖刷痕跡以及到處散落的鵝卵石就是最好的證明。

而近些年的研究指出,金星在遠古時期可能同樣擁有大片的海洋、舒適的環境,畢竟三顆巖質行星都誕生于同一片星雲,組成成分基本相差無幾,更何況幾乎都位於太陽系的宜居帶內。

但為什麼火星變成了今天這副模樣呢?因為它失去了所有水。

太陽光中的高能射線會將水分解成氧氣和氫氣,氫氣因為密度非常小,很容易散逸到宇宙空間。長此以往,火星表面的海洋被分解殆盡,遺留下的氧和地表物質發生了反應,這也就是火星表面呈現赤紅色的原因,因為都是氧化鐵。

地球上的水受太陽光中的高能射線影響也會被分解,但因為地球上氧氣含量極高,氫原子還沒來得及散逸到宇宙空間就被氧化,重新變成水落回地表。

所以,大量的氧意味著行星能夠保住自己的海洋。

根據相關研究,當生物進行無氧呼吸時,它只能釋放出供能物質10%的能量,而當變成有氧呼吸時,就會從10%上升到40%。

這種堪稱質變的效率提升所帶來的,是更複雜的食物鏈和更高的生態層級,而這些是更複雜生態系統的前提,是生物多樣化和複雜化的前提。

地球生命是最好也是唯一的樣本

因此,作為一種可以證明生命存在的證據,同時又是複雜生態不可缺少的條件,我們當然要將氧作為尋找外星生命的依據之一。

外星人可能吸的是氫氣而不是氧氣嗎?當然可能,他們甚至還可能吸的是氮氣,喝的是硫酸,吃的是巖石,但這種猜測對尋找沒有任何的幫助。

我們現在不知道生命誕生需要什麼條件、不需要什麼條件,我們只知道地球環境確實孕育出了生命以及人類這樣的智慧生命,所以在宇宙中尋找類似地球的環境,至少那裡有孕育生命的可能性,這可比漫無目的的「瞎找」高效多了。

以至於將地表所有元素都氧化完了,再也沒有東西能夠進行氧化或組合之後,海量的氧氣噴湧入大氣,將地球徹底改造成了一顆富氧行星。

氧氣是更多可能性的前提

氧氣不僅能夠證明行星上可能存在著生命,它還是更多可能性的基礎和前提。

經過幾十年的研究已經證明,火星曾是一顆擁有過大片海洋的行星,它表面縱橫交錯的河床、隨處可見沖刷痕跡以及到處散落的鵝卵石就是最好的證明。

而近些年的研究指出,金星在遠古時期可能同樣擁有大片的海洋、舒適的環境,畢竟三顆巖質行星都誕生于同一片星雲,組成成分基本相差無幾,更何況幾乎都位於太陽系的宜居帶內。

但為什麼火星變成了今天這副模樣呢?因為它失去了所有水。

太陽光中的高能射線會將水分解成氧氣和氫氣,氫氣因為密度非常小,很容易散逸到宇宙空間。長此以往,火星表面的海洋被分解殆盡,遺留下的氧和地表物質發生了反應,這也就是火星表面呈現赤紅色的原因,因為都是氧化鐵。

地球上的水受太陽光中的高能射線影響也會被分解,但因為地球上氧氣含量極高,氫原子還沒來得及散逸到宇宙空間就被氧化,重新變成水落回地表。

所以,大量的氧意味著行星能夠保住自己的海洋。

根據相關研究,當生物進行無氧呼吸時,它只能釋放出供能物質10%的能量,而當變成有氧呼吸時,就會從10%上升到40%。

這種堪稱質變的效率提升所帶來的,是更複雜的食物鏈和更高的生態層級,而這些是更複雜生態系統的前提,是生物多樣化和複雜化的前提。

地球生命是最好也是唯一的樣本

因此,作為一種可以證明生命存在的證據,同時又是複雜生態不可缺少的條件,我們當然要將氧作為尋找外星生命的依據之一。

外星人可能吸的是氫氣而不是氧氣嗎?當然可能,他們甚至還可能吸的是氮氣,喝的是硫酸,吃的是巖石,但這種猜測對尋找沒有任何的幫助。

我們現在不知道生命誕生需要什麼條件、不需要什麼條件,我們只知道地球環境確實孕育出了生命以及人類這樣的智慧生命,所以在宇宙中尋找類似地球的環境,至少那裡有孕育生命的可能性,這可比漫無目的的「瞎找」高效多了。

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