宇宙非晶质冰或为生命物质保护层

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　50多年前美国科学家哥瑟普?科克尼和菲利普?莫里森在一篇名为《探索星际通信》的论文中，第一次严肃地提出寻找地球外智慧生物的想法，其后全世界便有数百万乃至数千万台计算机在为寻找外星人这一任务服务。
　　两周前，当;好奇号;火星车在火星上发现其历史时期可能曾经拥有足以支持微生物存活的宜居环境时，人们更肯定了寻找外星人的决心。
　　只是，;应该有;不代表;肯定有;。怎么寻找外星人才靠谱呢？
　　太空探索
　　大多数人正在怎样寻找外星人？
　　要证实有外星人存在，绝非一件简单的事。
　　很多人拿着几张单反相机拍的照片就嚷嚷;发现外星人;。其实许多看似逼真的照片可能都是出自人为之手，比如把;灯柱变成UFO;只需要用软件改一下照片就行；神舟九号发射的直播画面中，人们看到的一个可疑的不明飞行物一闪而过，也可能只是人造卫星的身影。这些，;证据;都不能成立。
　　很多人在收听广播，期望有朝一日接收到外星人发来的无线电信号。自从1962年美国天文学家弗兰克?德雷克开启了那项;监听计划;以来，类似的SETI搜寻计划一直持续至今。2003年2月，一个欧美科学联合小组在波多黎各还安置了一个迄今世界上最大、最敏感的射电望远镜;阿雷西博;，他们通过这个巨大而精密的仪器每天24小时不间断地监视太空，收集来自太空的所有可疑信号，然后对其进行分析。
　　的确，无线电波是目前人类所知宇宙间最有可能快速传递外星人信息的工具。因为经过特殊调制，无线电波会产生许多与自然现象产生的电波所不同的特性，如果有外星人能接收到这样的信号，他们肯定能轻易判断这种信号有没有经过智慧生物的;处理;。反过来也是如此。只是人类至今仍未找到任何可能是外星人发来的;电报;。;阿雷西博;被安装不久，倒是发现了科学家现在称之为;SHGb02+14a;的一束无线电信号。2004年《新科学家》杂志还言之凿凿地称，;SHGb02+14a;信号应该是一个可以;有力证明外星文明存在;的候选信号。但显然，这仍只是;应该;。 不过，德雷克仍然认为：;我们正处在这样一个历史性大发现的前夕，随着监听效率和计算机数据处理速度的大幅度提高，未来二三十年内我们很可能会接收到来自外星人的无线电信号。;
　　科学家们还有许多高科技手段　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　阿雷西博;射电望远镜的确是寻找外星人的一种理想方法。除此之外，科学家们还在尝试更多方法。比如假设存在的;戴森球;。
　　在地球上，日益发达的文明对能量的需求会不断增长。因此，1959年时，物理学家兼天文学家弗里曼?戴森提出：高度发达的文明如何解决能源需求矛盾？他设想，高度发达的文明或许会建造一个巨大的结构，用类似太阳能板的装置将恒星整个或者部分包裹起来，从而最大限度地捕获恒星辐射的能量。这样一个包裹恒星的球壳，或者类似的装置，就被称为;戴森球;。
　　50多年前美国科学家哥瑟普?科克尼和菲利普?莫里森在一篇名为《探索星际通信》的论文中，第一次严肃地提出寻找地球外智慧生物的想法，其后全世界便有数百万乃至数千万台计算机在为寻找外星人这一任务服务。
　　两周前，当;好奇号;火星车在火星上发现其历史时期可能曾经拥有足以支持微生物存活的宜居环境时，人们更肯定了寻找外星人的决心。太空探索
　　大多数人正在怎样寻找外星人？
　　要证实有外星人存在，绝非一件简单的事。
　　很多人拿着几张单反相机拍的照片就嚷嚷;发现外星人;。其实许多看似逼真的照片可能都是出自人为之手，比如把;灯柱变成UFO;只需要用软件改一下照片就行；神舟九号发射的直播画面中，人们看到的一个可疑的不明飞行物一闪而过，也可能只是人造卫星的身影。这些，;证据;都不能成立。
　　很多人在收听广播，期望有朝一日接收到外星人发来的无线电信号。自从1962年美国天文学家弗兰克?德雷克开启了那项;监听计划;以来，类似的SETI搜寻计划一直持续至今。2003年2月，一个欧美科学联合小组在波多黎各还安置了一个迄今世界上最大、最敏感的射电望远镜;阿雷西博;，他们通过这个巨大而精密的仪器每天24小时不间断地监视太空，收集来自太空的所有可疑信号，然后对其进行分析。
　　的确，无线电波是目前人类所知宇宙间最有可能快速传递外星人信息的工具。因为经过特殊调制，无线电波会产生许多与自然现象产生的电波所不同的特性，如果有外星人能接收到这样的信号，他们肯定能轻易判断这种信号有没有经过智慧生物的;处理;。反过来也是如此。只是人类至今仍未找到任何可能是外星人发来的;电报;。;阿雷西博;被安装不久，倒是发现了科学家现在称之为;SHGb02+14a;的一束无线电信号。2004年《新科学家》杂志还言之凿凿地称，;SHGb02+14a;信号应该是一个可以;有力证明外星文明存在;的候选信号。但显然，这仍只是;应该;。 不过，德雷克仍然认为：;我们正处在这样一个历史性大发现的前夕，随着监听效率和计算机数据处理速度的大幅度提高，未来二三十年内我们很可能会接收到来自外星人的无线电信号。;
　　科学家们还有许多高科技手段
　　;阿雷西博;射电望远镜的确是寻找外星人的一种理想方法。除此之外，科学家们还在尝试更多方法。比如假设存在的;戴森球;。
　　在地球上，日益发达的文明对能量的需求会不断增长。因此，1959年时，物理学家兼天文学家弗里曼?戴森提出：高度发达的文明如何解决能源需求矛盾？他设想，高度发达的文明或许会建造一个巨大的结构，用类似太阳能板的装置将恒星整个或者部分包裹起来，从而最大限度地捕获恒星辐射的能量。这样一个包裹恒星的球壳，或者类似的装置，就被称为;戴森球;。
　　如果外星人真的建造了一个;戴森球;，由于;戴森球;会吸收恒星的光线，将部分能量转化为热量，再以红外线的方式重新辐射出来，因此从远处观测的话，这颗星星发出的红外辐射就会比普通星星多很多。2005年，美国费米实验室的确曾在红外天文卫星（IRAS）的观测数据中寻找过此类;戴森球;。不过，由于一些自然现象，比如恒星周围存在大量尘埃，也会导致红外辐射过量，因此尽管费米实验室找到了17个可疑的候选目标，但把它们当成是外星人存在的证据，目前看来仍不太靠谱。
　　于是，科学家们又设想外太空如果存在外星生命，就应该在某个星球存在;宜居;条件，所以他们正积极地搜索外太空的;宜居带;。毕竟我们定义的;生命;是类似地球上已知的生命形式，那么这种;生命体;只能生活在围绕恒星旋转的行星或者卫星上。让水能够在行星表面流淌的区域，被天文学家称为;宜居带;。
　　如果能在某颗恒星的;宜居带;中找到大小合适的行星或卫星，再通过观测证实行星大气中存在氧气和甲烷之类的生命标记，就算无法确定那里是否有外星人，我们至少也能断言，那颗星球上能够存在生命。火星其实也是人们锁定的目标之一。
　　寻找;宜居行星;并不容易。行星本身不会发光，只能反射恒星的光芒。但天文学家已经找到了好几种方法，发现这些几不可见的;萤火虫;。自1995年首次在太阳以外其他类似的恒星周围找到行星以来，天文学家已经确认的外太空行星数目已超过700颗。比如2011年年底宣布发现的;开普勒-22b;。这给天文学家们带来了;曙光;。
　　为了对可能造访地球的外星人作深入持久的研究，美国华盛顿大学早在十几年前就破天荒地宣布设立一个培养专门研究外星人课题的博士点，至今已有60余名年轻人学成毕业。美国航空航天局新成立的宇宙生命学研究所也跟八所着名大学合作，联手加紧培养更多的主攻外星生命学的高端人才。此外，对外星人做专门研究的交叉学科――天体生物学早已应运而生。
　　北京时间3月16日消息，据物理学家组织网站报道，在一座由炸弹掩体改建而成的实验室中，美国戈达德空间飞行中心下属的宇宙冰实验室的佩里·基拉金斯(Perry Gerakines)教授领导的一个小组制成了一些具有奇异性质的冰。这些冰并非日常生活中所看到的冰雪物质，合成这种特殊形态的冰需要极端的低温和极低的气压。这种情况在地球上难以满足，并且这些冰被制作成非常薄的薄层，其厚度甚至远远小于一粒花粉。
　　这种超薄冰层表面被认为非常适宜用于重现在空间环境中发生的关键化学反应过程。借助这一载体，科学家们几乎可以重现太阳系诞生以来在这些冰物质中曾经发生的所有反应，其中的一些或许将有助于解释生命的起源。瑞吉·哈德森(Reggie Hudson)是宇宙冰实验室的负责人，他说：;这可不是人们记忆中在高中里学的化学那么简单，这是在极端环境中发生的化学反应：极端的低温，强烈的辐射环境，还有几乎为零的气压，除此之外这些反应一般都发生于气体或固体中，因为一般而言在星际空间根本就不存在液体物质。;
　　戈达德中心的这一实验室是全世界数家致力于研究超低温宇宙冰化学性质的研究机构之一。借助这里拥有的强大粒子加速器，戈达德中心占据了有利条件，可以模拟几乎所有来自太阳或宇宙深处的辐射环境，而这样的辐射环境正是催生这些化学反应的机制。这样的研究让科学家们得以对一些行星以及卫星表面冰层下方的冰物质性质进行研究。
　　在实验室中，基拉金斯将一个饭盒大小的隔间中的空气抽出，使其气压值降低至地球标准大气压的10亿分之一不到，随后将其温度冷却至零下258摄氏度。好了，当这些环境条件制备完成之后，只需要打开阀门放入一些水汽就好。事实上，当这些水汽分子一接触这个小隔间内的环境它们在瞬间便被冻结了。
　　在这种情况下，这些水分子几乎立即就从原本的水汽状态转变为一种特殊的固体：非晶质冰。非晶质冰和地球上普通的水冰几乎正好相反，常见的水冰是晶体，生活中我们熟悉的雪花，霜针，都是晶体形式的水。作为一种晶体，其内部结构是高度规则有有规律的，甚至它有时候会被作为一种矿物看待，其在摩氏硬度中的硬度值为2.5，这一数字和人的指甲硬度值相当。
　　尽管在地球上很少听到，然而非晶质冰在宇宙空间却分布广泛，事实上这种形态的冰可能是整个宇宙中水的最常见形式。在太阳系中，这些冰物质是太阳系形成初期的遗留物，它们以尘埃般大小颗粒的形式散落分布于太阳系的广阔空间之中。科学家们也在彗星和行星的一些冰冻卫星上发现了它们的踪迹。而要在实验室中制备这种奇特的物质的诀窍，正如基拉金斯所介绍的那样，便是限制其厚度，使其以极薄的形式出现，这一厚度甚至要小于一根蜘蛛丝。他说：;水是非常好的绝缘体，因此如果这种冰的厚度太大，那么便只有这一层冰物质的最底层接触到低温表面的部分可以保持足够低的温度，而其它部分的温度就无法确保足够低，这部分偏;暖;的物质便会结晶。;
　　这种超薄冰可以与在太空中发现的所有有趣的化学物质相互结合。目前基拉金斯所感兴趣的化学物质是氨基酸，这种物质在生命现象中占据着关键地位。科学家们花费了数十年时间鉴定出陨石中所含的各种氨基酸成分，并对从彗星取样返回的样本进行了同样的分析工作。基拉金斯表示：;由于水是星际空间和外太阳系冰冻物质中占据最主要地位的种类，在这些区域中的氨基酸物质或多或少都会和这些水物质相互接触。;在近期的实验中，基拉金斯制备了三种不同的冰，每一种都混入了一种不同的氨基酸物质，分别是甘氨酸，丙胺酸以及苯丙氨酸。这些氨基酸种类都是组成蛋白质的材料之一。
　　而真正的反应发生在当基拉金斯使用辐射轰击这些冰物质的时候。在此之前已经有其他科学家研究了冰在紫外线照射下的反应。而基拉金斯此次则考察了冰物质对宇宙射线的反应，由于宇宙射线的能量极高，它可以抵达行星或卫星地表下方的冰层。为了模拟这种辐射，研究组使用了一台高能粒子加速器发射的一束质子束，这个加速器位于一间地下室，外面则用巨厚的混凝土墙进行隔离以确保安全。
　　借助这一质子束，研究组可以在半小时时间内重现这些冰物质在太空环境中数百万年间遭受的破坏作用。此外，只要对这一辐射源的强度和计量进行适当的调整，基拉金斯的小组便可以模拟这些冰被埋藏在彗星，冰卫星或行星地表下方不同深度的情况。随后他分别对由水和氨基酸混合的冰样进行测试，并将结果与纯粹由氨基酸形成的冰得到的结果进行比对。每进行一次辐射轰击，研究组便会使用仪器查看这些氨基酸的分子是否被打断，以及是否有新的物质产生。
　　正如预料的那样，随着辐射剂量的不断上升，越来越多的氨基酸分子链被打断。不过基拉金斯的研究组也发现，那些水和氨基酸混合物形成的冰面对辐射的耐受性要比纯粹由氨基酸形成的冰要好得多。这是一个非常让人意外的结果，因为当水分子在辐射轰击下分解时，其产生的产物之一便是羟基(氢氧根)，这是非常活跃的极性基团，极容易对其它化合物造成破坏。
　　光谱分析证明在辐射照射过程中的确产生了一些羟基。但是总体而言，正如基拉金斯所言：;水基本上承担了阻挡辐射的保护层的作用，或许它吸收了辐射粒子的很大一部分能量，其发挥的阻隔作用就和一层岩石或土壤层相类似。;www.ufO-1.cn 生命物质
　　当基拉金斯在两种更高温度环境下重复他的实验时，他惊喜地发现氨基酸的表现甚至比此前的实验结果更好。基于这些初步结果，基拉金斯和哈德森计算了在拥有水冰保护层的情况下，在不同的温度条件下氨基酸能够保持不受损伤的时间长度。
　　基拉金斯表示：;我们发现，与水冰混合的氨基酸可以在冥王星或者火星表面安全经过上千万乃至数亿年，；而如果在彗星上，只要它被埋藏于表层之下1厘米以上，便同样可以安全经历这样长的时间段而不受影响。;他说：;而在那些遭受强烈辐射的地方，比如木卫二，则需要相应更深一些的埋深。;
　　哈德森表示：;这对于考察项目而言是一个好消息，因为看起来氨基酸在冥王星，木卫二以及火星等天体上的典型温度环境下似乎要比人们原先设想的更加稳定。
　　只是，;应该有;不代表;肯定有;。怎么寻找外星人才靠谱呢？