外星生命能从其他星球的太空岩石上搭便车到地球吗?

地球上的生命是来自火星，还是来自另一个星系?

几代人以来，一些天文学家一直在猜测，我们的星球是否由外星种子授粉。这个被称为“生源说”的理论认为，原始生命可以在太空岩石上从一个世界旅行到另一个世界，从而在每一个新环境中启动进化。

这一切听起来更像科幻小说而不是科学，但也有很好的理由认为生源说是可能的。

“第一个已知的星际访客Oumuamua，在这幅艺术概念图中可以看到气体和灰尘的排放。另一块外太空岩石，第一颗确定的星际彗星，波里索夫，在2019年9月被宣布。ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser

随着最近发现的外星太空岩石Oumuamua和星际彗星Borisov，一些天文学家正在重新思考生命可以走多远才能触发“第二生命形式”。“生命能遍布银河系吗?”如果外星小行星和彗星经常在恒星之间穿梭，那么星际间的“生源说”可能比天文学家想象的更有可能。

“由于‘Oumuamua和Borisov’，星际物体的统计数据被重新计算，”哈佛大学天文学家Avi Loeb说。他研究星际物体已经有十多年了，也因一些最具争议的观点而出名。“事实证明，在星际空间中有更多的东西(比预期的要多)。”

关于“生源说”的一些最佳证据来自于火星可能在我们的星球出现之前就已经适宜居住的暗示。

地球上所有的生命都依赖于DNA，这是一种让物种繁衍的细胞代码。DNA也有一种被称为RNA的生物前体，它具有许多相同的功能。在实验室环境中，科学家们已经证明，当RNA从类似于在年轻行星上发现的有机物质中出现时，它比DNA更容易形成。当早期的地球还在水里游泳的时候足以阻止RNA的形成，而火星要干燥得多，可能有所有的成分来制造RNA。

当小行星撞击火星时，它们会将火星表面的碎片发射到太空中，在其中一些碎片可能降落到地球之前，这些碎片可能已经穿越了太阳系。一些估计表明，火星上的物质仍然每天降落在我们的星球上。因此，如果数十亿年前火星表面就进化出了生命，如果生命能够从一个世界被弹射到另一个世界而存活下来，那么从理论上讲，人类有可能是从古代火星人进化而来的。

一位艺术家的插图显示早期火星仍然覆盖着液态水。NASA/GSFC

为了证明这一理论，未来的火星探险者必须首先在火星上发现生命。所有这一切使该领域的一些专家认为，如果火星上存在生命，那么如果它看起来与地球上的生命非常相似，我们也不应该感到惊讶。

来自其他星系的生命

但对于太阳系内的世界来说，异花授粉是一回事。对于外星生命来说，从一颗恒星到另一颗恒星长达数光年的旅程是完全不同的。这些极端的距离促使许多天文学家拒绝接受星系之间存在生源说的观点。这趟旅程可能需要生命在小行星上停留数亿年甚至数十亿年，同时还会受到宇宙辐射的轰击。是否生存将取决于这些微生物能否在被消灭之前钻到地表以下。

然而，最近两位星际游客的发现给这个想法带来了新的生机。

2017年，夏威夷的天文学家使用世界上最先进的小行星搜索望远镜发现了一个全新的东西：一个快速移动的物体在轨道上只接近我们的太阳一次。它是已知的第一个造访太阳系的星际物体。这颗名为“Oumuamua”的太空岩石具有一些真正的外星属性。

天文学家一直希望能找到星际彗星，它们的轨道位于恒星系统的边缘，这使得路过的恒星很容易产生引力撞击，使它们脱离轨道，然而，最准确的估计表明，在更大更好的望远镜建成之前，天文学家不会开始发现星际彗星，更令人困惑的是，Oumuamua看起来就像一颗小行星。首先，它没有明显的彗发，彗星接近太阳时产生的升华冰的模糊包膜，这个雪茄形状的物体也比它的宽度长10倍，这比我们在太阳系看到的任何东西都要长得多。

到处都是外星岩石

天文学家将这个奇怪的物体命名为“Oumuamua”，因为它在夏威夷语中大致翻译为“第一个遥远的信使”。而这种预示着未来的地位可能是最持久的影响。在这一发现之后，一项研究表明，每年都会有一些星际空间的岩石经过水星的轨道。

科学家们也没等多久就发现了另一块外太空岩石。在2019年，天文学家发现了C/2019 Q4 (Borisov)，一个更清晰的星际彗星案例。

这些新发现使天文学家们增加了对有多少星际物体存在的估计。他们还推动一些研究人员重新审视生命可以从一个星系跳跃到另一个星系的想法，让生命在银河系中传播。

《天文学杂志》(The Astronomical Journal)在2018年发表的一项估计显示，像“Oumuamua”这样的大型星际物体每1000万到1亿年就会撞击地球一次。这项研究的作者勒布和他的同事、哈佛大学的天文学家马纳斯维·林根(Manasvi Lingam)把这个想法又推进了一步，他们引用了古生物学中一个长期存在的理论，即大型小行星大约每2600万年撞击地球一次。一些人认为这种周期性来自于与邻近恒星的近距离接触，它们将彗星抛向我们的方向。Loeb和Lingam问：如果这些灭绝的太空岩石不是来自我们太阳系的彗星，而是来自一颗经过的恒星的星际物体呢?

Loeb说。“这是一个非常奇怪的物体。”

虽然天文学家们仍在争论“Oumuamua”是彗星还是小行星，但这块太空岩石确实留下了一些关于其组成的线索。首先，它稠密而多岩石，甚至可能是金属的。但也有证据表明它是冰的——这是一个重要的发现，因为它意味着那些冰不是在亿万年中被烘烤掉的。

天文学家不能说Oumuamua是什么恒星，更别说它是否有类地系外行星。但是根据它的轨迹，这块太空岩石肯定是在至少几十万年前从它的主恒星系统中被抛出的，但它也可能绕着银河系转了好几圈，这一过程持续了数十亿年。

这张星际彗星鲍里索夫的照片是在11月和一些背景星系一起拍摄的。国家科学基金会国家光红外天文学研究实验室/国家科学基金会/光环/双子座天文台

彗星上的生命

但是，生命是如何到达彗星的呢？根据勒布的说法，地球和其他星球甚至不需要被太空岩石撞击就可以把微生物送到宇宙中。

在2019年1月发表在《国际天体生物学杂志》(International Journal of Astrobiology)上的一项研究中，勒布和哈佛大学本科生阿米尔根据他们的估计，这种情况可能已经发生过很多次，这取决于地球上生命存在的高度。

勒布说：“我们发现，即使不是成千上万，也可能有成千上万的细菌穿过地球大气层，收集微生物，然后被踢到另一个太阳系。”

Loeb和Siraj甚至认为，他们可能已经通过挖掘现有数据库和研究已知物体的轨迹，确定了第一颗已知的星际流星。然而，在获得美国政府安全许可的人向他们提供机密原始数据之前，他们无法确定。该物体可能是被导弹警报系统发现的，但勒布表示，他很难获得完成研究所需的信息。

星际渔网

在我们自己的系统中，木星和太阳也可以充当一个永久捕获星际物体的“渔网”，而不是像“Oumuamua”那样让它们通过。据Loeb说，包括比邻星(Proxima Centauri)在内的双星系统更容易捕获星际物体。

但最大的未知数之一仍然是，一种生命形式能在星际物体上存活多久。他说:“生命周期真的很关键，因为它决定了它能从它离开的系统走多久。”“我们没有很好的实验数据。”

洛布说，部分微生物可能会钻到物体冰冷的表面以下，那里是它们躲避辐射的地方。但如果它们只能在那里生存10万年，这将严重限制生源说的前景。如果它们能存活数千万年，那么生命就有机会在星际间旅行。

缓步动物，或称“水熊”，是一种显微动物，以其耐寒性和在太空中长期生存的能力而闻名。Nicole Ottawa & Oliver Meckes/Eye of Science/Wikimedia Commons

勒布指出，缓步动物——一种在地球上随处可见的八足微型动物——已经忍受了太空的真空，回到了地球，但仍然成功地繁衍后代。

“即使是很小的动物也被认为是非常好的宇航员，甚至连一套衣服都没有，”他说。“病毒和细菌可能能存活更长时间。”

当然，要证明地球上的生命来自另一颗恒星，要比把地球上的生命与火星连接起来更具挑战性。天文学家发现了星际彗星鲍里索夫，几个月后，它在2019年12月与太阳擦肩而过。然而，这颗来自外太空的陨石正以每小时93000英里的惊人速度飞行。相比之下，人类有史以来最快的探测器之一“旅行者1号”(Voyager I)的速度相对较慢，为每小时3.8万英里。

人类追赶星际闯入者的最大希望将是一种尖端探测器，就像“突破摄星”(Breakthrough Starshot)正在开发的那种，它可以通过向一艘微型飞船发射激光来加速它。

换句话说，要证明生命是否搭便车来到了我们的太阳系，我们可能得先到更远的星球上去探险。

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