这是一份相当不错的暑期工作,因为我必须观察天体直到深夜,与天文学爱好者谈论太空探索,并观看孩子们对土星环的惊叹。

从我们自己的后院发现宇宙

在我主持的数十个天文之夜中,不断出现一个问题:

“生命存在于其他地方吗?”

回答这个由第一批哲学家提出的基本问题,它已经超越了时间和时代,并且仍然是我们理性思维的核心,对于当时作为CEGEP学生的我来说是一项艰巨的任务。

我只是提供了一个简单的“最有可能”,然后添加了令人惊讶的“如果是这样的话,答案就在这里,在地球上,在被称为‘行星类似物’的地方。”

行星类似物是地球上复制另一个天体上发现的一个或多个极端条件的位置。例如,温度、压力和太阳辐射。

出于技术和财务原因,每年执行多次载人或无人太空任务根本不现实,特别是因为这些任务需要几年时间才能完成。

然而,地球这个生命繁衍生息的壮丽蓝色星球,也有一些极端、危险和残酷的地方。这些地方可以重现火星干旱沙漠或金星令人窒息的大气中的某些条件。

如果这些地方实际上是生命发展的栖息地怎么办?

冰下的湖泊

例如,考虑一下木星的卫星之一木卫二,它与火星一起是我们寻找外星生命的最有力竞争者之一。它的表面覆盖着一层约十公里厚的致密冰层,冰层下面是……一片海洋。一片……液态水的海洋!

事实证明,在南极洲,近400个湖泊存在类似的条件,也就是说,它们位于永久冰层之下,不受地表发生的一切影响。这些被称为“冰下”湖泊。

南极洲最大、最深的湖泊沃斯托克湖就是这种情况。20世纪60年代,科学家首次怀疑四公里厚的冰层下存在一个湖泊。

这种冰冷的屏障剥夺了湖泊与大气的气体交换或暴露在太阳辐射下的机会,使其成为一个永久黑暗的地方,营养贫乏,承受着巨大的压力,不太适宜居住。

然而,湖面的水富含氧气,这是生命新陈代谢的关键化学元素。

对极端条件的热爱

2008年,对沃斯托克湖冰层的分析揭示了微生物的存在!这本质上意味着生命确实可以适应恶劣的环境,否则这些环境对大多数生物体来说都是致命的。这些超级生物体,或“极端微生物”,能够忍受这些极端条件。

因此,与地球表面隔绝了数百万年的沃斯托克湖的水域也很可能蕴藏着生命——这是一个理想的行星模拟。

研究沃斯托克湖及其可能的极端微生物生命形式几乎就像在木星的卫星欧罗巴上一样。这几乎就像研究海洋一样。如果东方湖能够孕育生命,为什么欧罗巴上的海洋不能孕育生命呢?

像沃斯托克这样的冰下湖只是已发现的数十个行星模拟地点的例子之一。例如,为了研究某些火星陨石坑,地球的沙漠是完美的游乐场。科学家们正在探索干燥干旱的莫哈韦沙漠(美国)、阿塔卡马沙漠(智利)和纳米布沙漠(非洲)。它们的土壤还含有极端微生物,对极端微生物的研究告诉我们生命在水资源有限的炎热环境中的发展。

为地球上的太空任务做准备

除了更好地了解生命及其出现之外,研究行星类比还有另一个优势:准备和模拟太空任务。

试想一下,如果我们正在开发一种新技术来对火星上的岩石进行采样,那么首先尝试一下是明智的,不是吗?不仅仅是在NASA工作室内,那里的参数是受控制的。我们必须走出去,到偏远、不舒服的地区去。

这就是50年代和60年代的阿波罗宇航员(那些瞄准月球的人)所做的事情。他们连续几个月去了地球各地的陨石坑、火山、沙漠。所有这些都是为了他们可以使用各种经过改造的工具练习他们的技术,而所有这些都因宇航服而减慢了速度。

一切都始于地球

太空探索和对太阳系的了解始于地球。乍一看,这个想法似乎有悖常理,但当你考虑到我们这个星球所包含的偏远、几乎难以到达和极端的环境时,它实际上很有意义。

天体化学和天体生物学以同样的方式出现,作为多学科领域,使我们能够研究地球和生命的演化。

现在,如果有人问我这个问题——“生命存在于其他地方吗?”——我,仍然天真,但开始了我的博士学位。在极端极地环境的化学中,会回答:

“五年后再问我吧!”

抛开玩笑不谈,类比也有其局限性,因为条件永远无法完全重现。因此,科学家们需要谨慎行事,避免仓促得出结论。

沃斯托克湖的生活与欧罗巴的生活并不是同义词,而且相差甚远。但我们只能说,这是一个极好的第一步,它将在很大程度上指导我们未来的任务。