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地外生命是否存在?类地球起源是否合理?且看科学家论道

作者:天文在线

其他地方出现类似地球的生命起源的可能性有多大?

地外生命是否存在?类地球起源是否合理?且看科学家论道

生命是地球独有的么?或者它在我们的银河系是常见的么?退休的天体物理学家丹尼尔-惠特米尔认为,发生在与我们相似的岩石世界上的类地球似的生命起源,在整个银河系中应该普遍存在。图片来源:NASA/ JPL-Caltech/ R. Hurt (SSC-Caltech)

我们都知道地球上的生命起源于37亿年前,但是我们仍不清楚生命到底是怎么出现的。同时,我们对其他岩石世界的生命几乎一无所知,即使是那些可能与地球相似的世界也是如此。究竟生命诞生于巧合,还是常见现象?又或是处于这两者之间的情况?科学家们就 "生物发生 "这一主题展开辩论,即生命产生于非生物材料的观点。如果这种情况可以发生在地球上,那么是否也可以发生在其他星球上?阿肯色大学的退休天体物理学家丹尼尔-惠特米尔的一篇新论文认为,这是可以发生的。2022年9月23日,惠特米尔在《国际天体生物学杂志》上发表了他的新的同行评审论文。

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生命起源和我们自身的存在

基本来说,这篇论文是在反驳澳大利亚裔天体物理学家布兰登-卡特的观点。卡特断言,我们自身的存在制约了我们对可能存在生命的其他世界的观察。他是什么意思?他说道:“事实上,我们的存在是因为生命起源确实发生在了这颗星球之上。但是-因为到目前为止我们只能以自己的星球作为例子-我们不可能确定其他地方出现生命的可能性有多大。卡特说,地球还不能被认为是 "典型 "的......因为没有一组已知的类地行星可以与之比较。

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类似地球的生命起源出现在其他地方的可能性有多大?

科学家们总是趋向于保守的。他们总是在手中有确切证据的时候才会猜测一个事物是否存在。因此许多科学家看起来是接受了卡特的理论。但是丹尼尔-惠特米尔并不接受。他认为卡特的逻辑是错误的。

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他指出了哲学家们所称之为的旧证据问题。这个哲学问题涉及到当一个理论或假设被更新且出现新证据之后会发生什么事情。惠特米尔认为,基本上卡特没有考虑漫长的宇宙时间尺度在宇宙中所发挥的作用,例如,在一个星球上出现生命所需要的时间长度。惠特米尔写道:…对地球上生命的观察是不够中立的,但是证明类地行星上的生物起源发生是相对容易的。我…给出了一个独立的时间尺度论证,量化了先验概率,从而推断出生物起源发生的时间尺度小于星球宜居的时间尺度,因此在类地行星上发生生物起源并不罕见。

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这个艺术家的图片显示了一个名为GJ 1061d的超级地球行星。 图片来源:ESO/ M. Kornmesser/ NASA.

构想类比

有趣的是,惠特米尔用他自己的出生和存在作为反对卡特理论的论据。

他写道:有人或许会争辩,比如卡特,无论我的构想是难是易,我都存在,因此仅从我的存在是不能推断出我的构想是难是易。

他说道:关于我的概念(起源)可能发生在我父母使用避孕措施的情况下(受孕难=CH),也可能发生在他们没有使用避孕措施的情况下(受孕易=CE)。鉴于我存在的证据,假设H=CE的概率是多少?

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他自己的概念就是一个旧证据的例子,惠特米尔写道:然而,我自己的存在就是一个旧证据,并且也必须被如此对待。当这样做的时候,结论是,我的出现是容易的这一可能性更大。对于生物起源这一概念来说,是相同的道理。地球上生命的存在就是旧证据,就像在概念类比中,生物易起源的概率要高很多。

惠特米尔的观点很简单,即地球生命自身的存在对于生命是否会存在于其他地方这一问题很有意义。惠特米尔断言,至少在理论上,地球上生命的存在增强了其他地方存在生命的可能性。

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与类地生命起源有关的新发现

在九月稍晚一点的时候,我写了一些新的发现,这些新发现增加了可以证明其他地方确实存在生命的证据积累。换句话说--从欧罗巴和恩克拉多斯这样的海洋卫星,到火星上对有机物和古代宜居条件的最新理解--生命的条件似乎比比皆是,甚至在我们自己的太阳系中也是如此。在浩瀚的银河系之外,天文学家们已经发现了成千上万的系外行星。因此我们知道其他太阳系也是存在的。而且,对我来说,当我写下这些发现时,生命在某个地方存在的可能性似乎相当大。

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下面是系外行星领域的另一个例子。有新的研究认为一些(或者说很多)并不宜居的超级地球作为水世界而存在,但是它们可能拥有比地球更宜居的潜力。有一些甚至完全被水覆盖。

惠特米尔和卡特关于其他世界的生命问题的方法论 — 一种哲学方法论 — 是有趣的。但是,当哲学家们对问题提出质疑时,科学发现仍在前进。许多科学家相信,我们即将找到外星生命存在的第一个确凿证据。一些人认为这会发生在下一个十年里,或者两年,甚至更快。

如果惠特米尔是对的,那么第一次接触无疑令人十分兴奋。

BY:Paul Scott Andersonand

FY:zekki

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