外星生命形式有哪些?外星生命的主要元素可能不是碳
外星生命形式有哪些?外星生命的主要元素可能不是碳碳是地球上有机化合物的主要元素,如果没有碳就不会有生命存在。我们会不会先入为主,地球上的生命由碳组成,其他的地外生命也必须由碳组成吗? 如今,人类大概发现了118种元素,但宇宙茫茫无边,一定还有更多的元素等待被发现。在所有这些元素中,生物学家坚持认为,碳是生命所必需的。并在寻找外星生命的过程中,将碳的存在,作为了证明潜在生命的第一要素。
为什么地球生命的主要元素,会是碳呢?
有没有什么元素,可以与碳一样形成生命呢?
如果存在外星生命,它们可能会是由什么组成的呢?
今天,我们就一起来探究生命形成背后的奥义。
如今,人类大概发现了118种元素,但宇宙茫茫无边,一定还有更多的元素等待被发现。
在所有这些元素中,生物学家坚持认为,碳是生命所必需的。并在寻找外星生命的过程中,将碳的存在,作为了证明潜在生命的第一要素。
我们会不会先入为主,地球上的生命由碳组成,其他的地外生命也必须由碳组成吗?
碳是地球上有机化合物的主要元素,如果没有碳就不会有生命存在。
碳能够与其他元素形成稳定的键,包括碳自身,它能够形成比任何已知元素都多的化合物,科学家们在地球上的生物中,已经发现了近1000万种碳基化合物。
碳是碳水化合物、脂类、蛋白质和核酸的组成部分,所有这些东西都是生命所必需的。
如果假设有一种元素可以构成生命的基础,那么它必须满足一些条件。最主要的就是,它必须在形成化合物方面,具有足够的多功能性。
如果外星生命体要建立在另一种元素的基础上,那么这个元素就必须与各种不同的元素,形成稳定的联系。
所有元素的原子核都有电子,当它们与另一个元素共享电子时,就会发生键合。
此外,它应该能够以某种方式自我循环,就像地球上的的碳循环一样,生物体可以通过某种方法,将过量的碳排回到环境中。
科学家们在研究之后发现,碳的最佳替代品似乎是硅。
之所以这么认为,主要是因为它与碳极为相似。
碳的最外层有四个电子,元素倾向于结合,因此每个原子有八个电子。
这使得碳成为完美的配对伙伴,是共价键的理想选择,在共价键中,碳原子与其他原子共用四个电子。
而硅也有四个电子,它是地壳中含量排名第二的元素,在地球上的含量是碳的135倍。
硅也可以与氧结合,并与自身形成长链,就像碳一样。
基于这些原因,硅似乎是最有可能成为非碳生命的候选,但为什么地球上的生命,不是以硅为基础的呢?
尽管硅和碳有相似之处,但硅的确有着明显的缺点。
虽然硅确实有四个电子,但它们位于第三个轨道上,这基本上意味着硅需要更多的电子来满足,因此倾向于形成较弱的键。
碳的键很强,当它与其他碳原子配对时,它可以变成钻石,这是地球上已知最坚硬的材料。
这两种元素与氧结合也有不同的作用。
碳和氧结合变成二氧化碳,这是一种生物呼吸作用后产生的气体,被生物排出并循环到大气中。
而硅和氧结合变成二氧化硅,这时硅变成了石英,它是一种固体,就是我们常见的沙子,有机生物很难轻易地将沙子排除体内。
当我们评估其他行星上存在生命的可能性时,我们也要观察它们是否与地球条件相似。
那些远比我们的星球更热的行星,实际上会给硅带来形成生命的优势,因为它能承受比碳高得多的温度。
科学家们在火山口发现极端微生物生存的痕迹,这里常年保持120度的高温,这也侧面证实了有生物可以承受如此高温。
此前科学家们也认为,行星必须位于恒星周围所谓的宜居带中,才能有液态水产生。但是随着在土卫二等卫星内发现可能存在地下海洋,以及土卫六的碳氢化合物湖之后,这一概念也遭到了质疑。
这个发现表明,当人类被自己的偏见束缚时,无法得到真正的结果。
我们对碳的执着,可能会阻止我们认识到其他的生命形式,所以我们必须对新的可能性敞开心扉。
好了,本期的内容我们就到这里了。
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