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《华夏地理》杂志于2001年2月创刊,是国内第一本高品位、深度展现多元文化的旅游地理类杂志。《华夏地理》杂志于2001年2月创刊,是国内第一本高品位、深度展现多元文化的旅游地理类杂志。作为国内唯一美国《国家地理》杂志授权的高档地理期刊,与全球国际版本使用统一版式,同步刊出。 2007年7月,《华夏地理》与美国《国家地理》正式版权合作,延续美国《国家地理》128年来探索世界、关爱地球的理念,以震撼的摄影图片和独到的深入报道,为中国的社会中间阶层每月带来反映世界变迁的精彩内容。

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探寻地外生命   

2014-09-15 12:03:37|  分类: 杂志内容 |  标签: |举报 |字号 订阅

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撰文:迈克尔·D·勒莫尼克 Michael D. Lemonick
摄影:马克·蒂森 Mark Thiessen
翻译:刘珺
探寻地外生命 - 华夏地理 - 华夏地理的博客
美国宇航局喷气推进实验室的科学家正在检查一个探测器,类似的探测器有朝一日可能会游走于木卫二的冰层下。
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来自伽利略号太空探测器的染色拼接照片展示了木卫二布满裂痕的冻结表面,其下隐藏着液态海洋,可能含有生命所需的一切成分。

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  从位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的美国宇航局喷气推进实验室发出的电子讯号,传送到了攀附在阿拉斯加几十厘米厚的湖冰下的一部探测器。探照灯亮起来了。“成功了!”蜷缩在附近冰上帐篷里的年轻实验室工程师约翰·莱赫提发出欢呼。这听起来也许不像什么重大技术突破,却可能成为探索一颗遥远卫星所迈出的第一小步。
  向南七千多公里外,地球微生物学家佩内洛普·波士顿正在逾15米深的地下,趟着深及小腿的浑水,探查墨西哥的一座漆黑巨洞。她和同行的其他科学家都戴着工业级呼吸器,并携带一罐备用氧气,以应付时时弥漫洞内的硫化氢、一氧化碳等毒气。冲过脚边的急流泛着硫酸。她的头灯忽然照见从疏松的白垩质洞壁上渗出的拖长液滴,那是一种半透明的液体。“是不是好可爱?”她欢叫道。
  这两个地点——北极地带的冰湖和热带的毒穴——可能为世界上最由来已久、最扣人心弦的谜题提供线索:在我们的星球外还有没有其他生命?如果有,那么无论是生活在我们的太阳系中,还是围绕遥远恒星旋转的其他星球上,都很可能需在冰面下的海水中(例如木卫二上的海洋)或是充满毒气的封闭洞穴(可能大量存在于火星)中求生。如果能够找出区别和鉴定地球上类似极端条件下存活的生命体的方法,就向搜寻地外生命迈进了一步。
  对外星生命的探索是从什么时候起由科幻故事变为科学研究的,这点很难说清。但1961年11月的一次天文学会议是关键性的里程碑。组织这次会议的是年轻的射电天文学家弗兰克·德雷克,他为搜索外星无线电波着迷。
  在那个年代里,对地外智慧生物的探索“基本上是天文学界的禁忌”,现年84岁的德雷克回忆道。但在实验室主任的支持下,他邀请到几位天文学家、化学家、生物学家及工程师,其中包括日后名声大噪的行星科学家卡尔·萨根,一同探讨关于地外生命的科学。德雷克尤其需要专家协助的课题是,判定花费大量时间用射电望远镜听取外星广播是否明智之举,以及最有效的搜寻方法是什么。他想知道,地球之外还可能有多少个文明?在与会客人到来之前,他在黑板上起草了一个公式。
  那个草稿就是著名的“德雷克公式”,为解答他的疑问列出了步骤:首先算出银河系里类似太阳的恒星形成的比例,然后乘以这类恒星拥有行星系统的几率,再乘以这类系统中可能出现的适于生命存在的行星数——这些行星的体积应与地球类似,并且公转轨道距离恒星远近适中。再把这个结果乘以行星上生命起源的几率,以及生命进化为智慧生物的几率,最后再乘以这些地外文明能发展出可使我们探测到的无线电信号发射技术的几率。
  最后一步:将掌握无线电发射技术的智慧文明数乘以他们可能持续播放、甚或能够存活的平均时长。假如这类先进的社会往往倾向于在发明无线电技术之后的数十年内以核战屠杀自我毁灭,那么我们在任何一段时间内收到他们信号的机会就微乎其微。
  这个算式列得完全合理,但存在一个问题:没人掌握其中任何一个几率或数值的线索,除了算式中的头一个变量——类似太阳恒星的形成概率。其他完全靠猜测。当然,假如探索地外智慧生物的科学家们能捕捉到一丝外星广播信号,这些变数就不再重要。但直到那一天来临为止,德雷克公式中每一项相关领域的专家都得努力确定这些数值,以完成公式——也就是说,他们得找出围绕类似太阳的恒星运行的行星的存在几率,或者解决生命如何在地球扎根的难题。
  直到三分之一个世纪之后,科学家才开始能够粗略估计公式中的数值。1995年,日内瓦大学的迈克尔·梅厄和迪迪埃·奎洛兹首次发现了一个太阳系以外的围绕类日恒星运转的行星。这个被命名为飞马座51b的星球距离地球约50光年,是一个巨大的气团,体积约有木星的一半,其公转轨道极其紧凑,以至于它的“一年”只有四天,表面温度超过1000?C。
  没人觉得有任何生命能在那样地狱般的条件下存活。但仅是这样一颗行星的发现本身就是个极大的突破。第二年初,旧金山州立大学的杰弗里·马西(现就职于加州大学伯克利分校)带领自己的团队,开始寻找第二个太阳系外的行星,接着是第三个。那之后,相关发现如洪水决堤。迄今为止,天文学家确认了近两千个这类“系外行星”,其体积从小于地球到大过木星。还有数千枚在等待确认,它们大部分是由2009年送上轨道的开普勒太空望远镜观测到的。
(欲知完整故事,请阅读《华夏地理》2014年9月号)

原文链接:http://www.nationalgeographic.com.cn/the_magazine/main_themes/677.html
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