地球上的生命来自火星,还是来自另一个恒星系统?
几代以来,一些天文学家一直在推测,我们的星球是否曾被外星种子“授粉”。这个被称为泛种论的理论认为,原始生命可以借助太空岩石从一个世界旅行到另一个世界,在每个新的环境中启动进化。
这一切听起来更像是科幻小说,而非科学,但也有充分的理由认为泛种论是可能的。
随着近期发现了外星太空岩石“奥陌陌”和星际彗星鲍里索夫,一些天文学家正在重新思考生命能走多远来触发“第二次创世”。生命能传播到银河系吗?如果外星小行星和彗星普遍在恒星之间旅行,那么星际泛种论可能比天文学家想象的更可能。
哈佛大学天文学家 Avi Loeb 表示:“由于‘奥陌陌’和鲍里索夫的发现,星际天体的统计数据被重新计算了。”他研究星际天体已有十多年,也以一些最具争议的关于它们的想法而闻名。“结果是,星际空间中的物质(比预期的)多得多。”

艺术家想象图展示了早期火星仍被液态水覆盖。(图片来源:NASA/GSFC)
NASA/GSFC
地球生命来自火星?
泛种论的一些最佳证据来自这样一个迹象,即火星可能在我们自己的星球之前就已经宜居了。
地球上的所有生命都依赖于 DNA,这是物种繁殖的细胞代码。DNA 还有一个叫做 RNA 的生物前体,它能够完成许多相同的技巧。在实验室环境中,科学家们已经证明,RNA 在从年轻行星上发现的有机物质中出现时,比 DNA 更容易。而当早期地球还在水中(足以阻止 RNA 形成)时,火星要干燥得多,并且可能拥有创造 RNA 的所有成分。
当小行星撞击火星时,它们会将地表碎片抛入太空,然后在太阳系中传播,最后可能有些会落到地球上。一些估计表明,每天仍有火星物质落到我们的家园行星上。因此,如果生命在数十亿年前就在火星表面进化,并且生命能够从一个世界生存下来并转移到另一个世界,那么理论上,人类有可能起源于古代火星生命。
要证明这一理论,未来的火星探测器必须首先找到火星上的生命。所有这些都让该领域的一些专家认为,如果火星上存在生命,我们也不必惊讶于它看起来与地球上的生命非常相似。

这张艺术概念图展示了第一个已知的星际访客“奥陌陌”正在喷发气体和尘埃。另一个外星太空岩石,也是第一个确切的星际彗星鲍里索夫,于 2019 年 9 月公布。(图片来源:ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser)
ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser
来自其他恒星系统的生命
但太阳系内不同行星之间的“授粉”是一回事,外星生命能否在跨越数光年的星际旅途中生存下来又是另一回事。这些极远的距离让许多天文学家拒绝了恒星系统之间的泛种论。这次旅行需要生命在小行星上停留数亿年甚至数十亿年,同时遭受宇宙射线的轰击。生存能力将取决于这些微生物是否能在被摧毁之前到达表面之下。
然而,最近发现的两个星际访客给这一想法带来了新的生机。
2017 年,夏威夷的天文学家使用世界上顶尖的小行星探测望远镜发现了一个全新的东西:一个快速移动的天体,其轨道只接近我们的太阳一次。这是第一个已知的访问我们太阳系的星际天体。这块名为“奥陌陌”的太空岩石具有一些非常奇特的性质。
天文学家一直期望能发现星际彗星。它们位于恒星系统外围的轨道,很容易受到路过恒星的引力撞击而脱离。然而,最佳估计表明,直到建造了更大更好的望远镜,天文学家才开始发现星际彗星。更令人费解的是,“奥陌陌”看起来像一颗小行星。首先,它没有明显的彗发——彗星靠近太阳时形成的升华冰形成的模糊包层。这个雪茄状的物体长度也比宽度长 10 倍。这比我们在自己的太阳系中看到的任何东西都要细长得多。
Loeb 表示:“在我看来,它仍然非常奇特。它是一个非常奇怪的天体。”
虽然天文学家仍在争论“奥陌陌”究竟是彗星还是小行星,但这块太空岩石确实留下了一些关于其成分的线索。首先,它致密且岩石质,甚至可能是金属的。但也有证据表明它是冰质的——这是一个重要的发现,因为它意味着这些冰在漫长的岁月中没有被烘烤掉。
天文学家无法确定“奥陌陌”来自哪个恒星,更不用说该系统是否有类似地球的系外行星了。但根据其轨迹,这块太空岩石一定是在至少几十万年前就从其母星系被抛出的,但它也可能在持续了数十亿年的轨道上绕着银河系转了好几圈。

这张摄于 2019 年 11 月的星际彗星鲍里索夫及其背景星系的图像。你可以看到它微弱的尾巴在背景恒星的衬托下发光。(图片来源:NSF 的国家光学-红外天文研究所/NSF/AURA/Gemini Observatory)
NSF 的国家光学-红外天文研究所/NSF/AURA/Gemini Observatory
到处都是外星岩石
天文学家将这个奇怪的天体命名为“奥陌陌”,因为它在夏威夷语中大致意为“第一个遥远的信使”。而它作为预兆的地位,很可能会是它最持久的影响。在此发现之后,一项研究表明,每年可能有多块星际太空岩石经过水星轨道。
科学家们也没有等太久就发现了另一个外星太空岩石。2019 年,鲍里索夫被宣布为一颗星际彗星,这是更明确的案例。
这些新发现促使天文学家提高了对外星天体数量的估计。它们还促使一些研究人员重新审视生命可能在不同恒星系统之间“跳跃”,为银河系播撒生命的观点。
2018 年发表在《天文学杂志》上的一项估计计算得出,像“奥陌陌”这样的大型星际天体每 1000 万到 1 亿年就可能撞击地球一次。该研究的作者——Loeb 和他的哈佛同事 Manasvi Lingam——更是将这一想法向前推进了一步,他们引用了古生物学中一个长期存在的理论,该理论认为大型小行星大约每 2600 万年撞击地球一次。有人认为这种周期性来自于与邻近恒星的近距离接触,后者会将彗星推向我们。Loeb 和 Lingam 问道:如果这些导致灭绝的太空岩石实际上是来自路过恒星的星际天体,而不是来自我们自己太阳系的彗星呢?

彗星 67P/丘留莫夫-格拉西缅科(图片来源:ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA)
ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA
彗星上的生命
但生命如何才能登上彗星呢?Loeb 认为,地球和其他行星甚至不需要被太空岩石击中,就可以将微生物送入宇宙。
在 2019 年 1 月发表于《国际天体生物学杂志》的一项研究中,Loeb 和哈佛大学一名本科生 Amir Siraj 提出,掠过地球的彗星和星际天体可能已经从我们高层大气中捕获了微生物,然后将它们带入了银河系。他们的估计预测,这可能已经发生过很多次了,这取决于我们星球上的生命存在的高度。
Loeb 表示:“我们发现可能有数千甚至数万个天体穿过地球大气层,收集微生物,然后被甩到另一个太阳系。”
Loeb 和 Siraj 甚至认为,他们可能已经识别出第一个已知的星际流星,方法是挖掘现有数据库并研究已知天体的轨迹。然而,在有人能够获得美国政府安全许可,为他们提供机密原始数据之前,他们无法确定。该天体很可能被导弹预警系统捕获,但 Loeb 表示,他一直在努力获取完成研究所需的信息。
星际渔网
在我们自己的太阳系中,木星和太阳也可以像一个“渔网”一样,永久捕获星际天体,而不是让它们像“奥陌陌”那样飞过。根据 Loeb 的说法,双星系统——包括我们最近的邻近恒星比邻星——捕获星际天体会更容易。
但最大的未知数之一仍然是生命形式可以在星际天体上存活多久。“寿命确实很关键,因为它决定了它能从离开的系统旅行多远,”他说。“我们没有很好的实验数据。”
Loeb 表示,一小部分微生物可能会到达天体冰层表面之下,在那里它们可以免受辐射的伤害。但如果它们只能在那里存活 10 万年,那将严重限制泛种论的前景。如果它们能存活数千万年,那么生命就有机会在恒星之间旅行。
Loeb 指出,缓步动物——一种遍布地球的八足微型动物——经受住了太空真空,返回地球后仍然能够繁殖。
他说:“即使是微小的动物,也被认为是非常出色的宇航员,甚至不需要宇航服。”“病毒和细菌可能可以存活得更久。”

缓步动物,或称“水熊虫”。(图片来源:Shutterstock)
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当然,证明地球生命来自另一个恒星,将比将地球生命与火星联系起来更具挑战性。天文学家在星际彗星鲍里索夫于 2019 年 12 月最接近太阳之前几个月就发现了它。然而,这块外星太空岩石正以惊人的速度(每小时 93,000 英里)行驶。相比之下,人类部署过的最快探测器之一“旅行者一号”的行驶速度相对来说是比较慢的,只有每小时 38,000 英里。
人类追赶星际闯入者最好的希望是像“突破摄星”计划正在开发的尖端探测器,它将通过向微型飞行器发射激光来加速它。
换句话说,要证明生命是否搭便车来到我们的太阳系,我们可能必须首先 venturing 到更远的恒星之外。














