科学：外星生命可能存在于冻土之下

在寻找外星生命的过程中，科学家倾向于采取所谓的“低垂果实方法”。这包括寻找类似于我们在地球上经历的情况，包括氧气，有机分子和大量的液态水。有趣的是，一些这些成分丰富的地方包括像欧罗巴，木卫二，土卫二和泰坦等冰冷卫星的内部。

​哈佛史密松天体物理研究中心（CfA）的一个研究小组进行了一项研究，研究表明，与内陆海洋相比，具有潜在可能性的冰冷卫星比宇宙中的陆地行星更可能。

这项题为“次表层外环境”的研究由哈佛史密森音乐中心天体物理学研究所（CfA）和哈佛大学理论与计算研究所（ITC）的Manasvi Lingam和Abraham Loeb完成。为了他们的研究，作者考虑了什么定义了一个星周的居住区（又名“金发姑娘区”），以及有海洋的卫星的可能性。

首先，Lingam和Loeb提出将居住区（HZs）与可居住性混淆的趋势，或将这两个概念视为可以互换的概念。例如，位于HZ内的行星不一定能够支撑生命 - 在这方面，火星和金星就是完美的例子。鉴于火星太冷，气氛太薄，难以维持生命，金星遭受了失控的温室效应，导致它成为一个炎热的地狱。

另一方面，位于HZ以外的尸体已经被发现能够使用液态水和必要的成分来维持生命。在这种情况下，木卫二，木卫三，土卫二，土卫二，泰坦等等的卫星就是完美的例子。由于潮汐力引起的水和地热供暖的盛行，这些卫星都有内部海洋，可以很好地支撑生命。（可居住区不一定有生命）

作为ITC和CfA的博士后研究员，研究的主要作者Lingam，通过电子邮件告诉了Universe Today：

“行星可居住性的传统概念是可居住地带（HZ），即”行星“必须位于距星星正确距离的位置，以使其能够在其表面上具有液态水。然而，这个定义假设生命是：（a）表面为基础的，（b）在一颗行星绕行星，（c）基于液态水（作为溶剂）和碳化合物。相比之下，我们的工作放宽假设（a）和（b），虽然我们仍然保留（c）“。（必须有水的存在）

因此，Lingam和Loeb扩大了他们对可居住性的考虑，以包括可能具有地下生物圈的世界。这种环境超越了欧罗巴和恩克拉多斯这样的冰冷卫星，还可能包括许多其他类型的深层地下环境。此外，也有人猜测，金星的甲烷湖（即产甲烷生物）可能存在生命。

“即使我们认为在冰/岩石包围下的海底海洋中生活，生命也可能存在于表面之下的含水岩石（即水）中。后者有时被称为地下生活，“林汉说。 “我们没有深入探讨第二种可能性，因为地下海洋的许多结论（但不是全部）也适用于这些世界。同样，如上所述，我们不考虑基于外来化学和溶剂的生命形式，因为要预测它们的性质并不容易。“

最终，林肯和勒布选择把重点放在轨道恒星的世界上，并可能包含人类能够承认的地下生命。然后，他们开始评估这些机构可居住的可能性，在这些环境中生命将面临什么样的优势和挑战，以及超出我们太阳系的可能性（与潜在可居住的地球行星相比）。

对于初学者来说，“海洋世界”在支持生活方面有几个优点。在木星系统内（木星及其卫星）辐射是一个主要问题，这是带电粒子被困在气体巨磁场中的结果。在这与月球的脆弱的气氛之间，生活将在表面上生存下来是非常困难的，但冰下的生活将会好得多。

林格说：“冰封世界的一个主要优势是地下海洋大部分被封闭在地表以外。 “因此，紫外线辐射和宇宙射线（高能粒子）通常对高剂量地表生命造成不利影响，因此不太可能影响这些海底地区的假定生命。”

​艺术家渲染显示了土卫二地壳的内部横截面，显示了热液活动可能如何导致月球表面的水柱。图片来源：NASA-GSFC / SVS，NASA / JPL-Caltech /西南研究所

他继续说：“不利的一面是，没有阳光作为丰富的能源可能会导致生物圈的生物体（单位体积）比地球要小得多。另外，这些生物圈中的大多数生物很可能是微生物，与地球相比，复杂生命演化的可能性可能较低。另一个问题是生命所需的营养素（如磷）的可能性;我们建议这些营养物质在这些世界上的浓度可能低于地球。“

最后，林淦和勒布确定，在整个宇宙范围内的广泛的栖息地，可能存在范围广泛的冰厚适中的冰壳世界。根据这样的世界在统计上的可能性，他们得出的结论是像欧罗巴，恩克拉多斯这样的“海洋世界”，和其他类似的海洋世界比恒星恒星中存在的岩石行星普遍大约1000倍。

这些发现对于寻找地外太阳和太阳的生命有着重大的影响。这也对生命如何通过宇宙分配有着重要的影响。

哈佛大学的弗兰克·贝尔德（Frank B. Baird）教授，ITC的主任，该研究的合着者Leob教授补充说，找到这样一个生活的例子，呈现出自己的挑战。正如他今天通过电子邮件告诉宇宙：

“使用望远镜远距离（远距离）探测表面下的生命是非常困难的。人们可以搜索多余的热量，但可以从自然来源，如火山。找到地表下层生命的最可靠的方法是降落在这样一个行星或月球上，钻透地表冰盖。这是NASA未来在太阳系中使用欧罗巴的任务。“

“一个有趣的问题是，如果地球从太阳系被抛射到冷空间而不被太阳升温，地球将会发生什么。我们发现海洋将会冻结到4.4公里的深度，但是在地球海洋最深的地区，比如马里亚纳海沟，有一小部分液态水能够存活下来，在这些剩余的地下湖泊中，生命可以存活下来。这意味着地表生命可以在行星系统之间转移。“

​德雷克方程式，是宇宙中发现生命或先进文明概率的数学公式。图片来源：罗切斯特大学

这项研究还提醒人们，当人类探索更多的太阳系（主要是为了寻找外星人的生命）时，我们发现在宇宙其他地方寻找生命也有其意义。

当然，这是一个非常广阔的宇宙。我们可能发现的可能远远超出我们目前能够承认的范围！

宇宙的大部分生命可能存在于冰冻的世界上，首先出现在未来主义上。