不可思議，地球生命起源的奧秘，可能隱藏在火星上
2023-04-01 06:02:06
你知道嗎，有時候最重要的信息是通過最小的事情傳遞的。在接下來的15分鐘裡，我肯定會告訴你，微生物可以在很大程度上解釋這些問題。
例如，「我們是獨一無二的嗎？」微生物能告訴我們更多的東西，不僅是關於我們太陽系中的生物，還有可能超越它們。這就是為什麼我在地球上最惡劣的環境中尋找它們的蹤跡，這將把微生物推到生存危機的邊緣。有時候我試圖追得太緊，甚至我自己也會面臨生命的危險。然而，重點是:我們是太陽系中唯一先進的文明物種，但這並不意味著附近沒有微生物。事實上，我們確信我們看到的行星和衛星可能孕育著生命，而且可能性非常高。如果我們能在這些行星和衛星上找到生命，那麼我們就能回答這些問題。
例如，我們是太陽系中唯一的生物嗎？我們從哪裡來？我們有同類的鄰居嗎？太陽系外有生命嗎？
(太陽系)
我們之所以能夠提出這些問題，是因為我們對「可居住星球」的理解經歷了革命性的發展。今天「可居住的星球」的定義是一個有穩定的水可以儲存的區域的星球。然而，對我來說，這是可居住性的橫向定義，因為它可能涉及另一個星球。事實上，可居住性還有另一個定義——垂直維度。把它想像成一顆行星的地表下環境，在那裡你遠離恆星，但你仍然有水、能量和營養。對其中一些生物來說，這意味著食物和保護。當我們再看地球時，在遠離太陽的深海中，你會發現生機勃勃的生命，其生命過程只涉及化學反應。所以當你這樣想的時候，所有的牆都倒塌了，你基本上沒有任何限制。
如果你看看標題，你會知道我們在木衛二、木衛二、土衛二和土衛六上發現了冰下海洋，現在我們在土衛二上發現了間歇泉和溫泉。我們的太陽系正在變成一個巨大的溫泉。去過溫泉的人應該知道那裡有多少微生物，對嗎？在這個前提下，再考慮火星。火星表面現在可能沒有生命，但地下可能仍有生命。我們不僅進一步了解了可居住性，我們還進一步了解了地球上生命的標誌。
(泰坦:泰坦)
我們有所謂的「有機分子」。這些是生命建築的建築材料。我們有化石、礦物和生物礦物。生物礦物是由細菌和巖石之間的反應產生的。當然，大氣中也有氣體。看幻燈片右邊那些微小的綠藻。他們是在十億年內將氧氣輸送到地球大氣層的生物的直系後代。
那時，他們製造的氧氣毒害了地球表面90%的生命，但它創造了我們今天呼吸的空氣體。但是隨著我們對所有這些事情的了解不斷增長，我們仍然有一個無法回答的問題:我們來自哪裡？事實上，情況正在變得更糟，因為我們永遠找不到物理證據來證明我們在這個星球上的起源，因為四十億年前一切都消失了。所有的記錄都消失了，被板塊運動和侵蝕抹去了。我稱之為「地球的生物地平線」在這個地平線之外，我們看不到我們的起源。那麼所有的證據都丟失了嗎？
也許不是。我們可能會在最不可能的地方找到我們的起源，那就是火星。
(火星)
這是怎麼做到的？我們知道，當太陽系首次誕生時，火星和地球被巨大的小行星和彗星撞擊，由這些強大撞擊形成的噴出物無處不在。地球和火星相互投擲石塊已經有很長時間了。巖石碎片落到了地上。碎片落在火星上。顯然，這兩顆行星可能是由相同的材料形成的。所以是的，有可能我們的祖先正坐在火星表面等著我們。但這也意味著我們可以試圖找到火星上人類起源的線索。火星可能為我們保守了這個秘密。這就是為什麼火星對我們如此重要。然而，搜索的前提是，當條件一度合適時，火星必須具有可居住性。那麼，火星曾經適合居住嗎？
現在，一系列的研究行動告訴我們同樣的答案。當生命出現在地球上時，火星上確實有海洋、火山、湖泊和美麗的三角洲，就像照片中的那些。這張照片是好奇號幾周前發回的。照片顯示了一個三角洲的遺蹟，告訴我們水資源曾經很豐富，並且長時間在地表噴湧。
這對生活來說是個好消息。因為生物化學需要很長時間才能實現。所以這是非常好的消息，但是這是否意味著如果我們去火星，我們可以很容易地找到生命？不一定。
事情是這樣的:當地球表面爆發生命時，火星上的一切都朝著相反的方向發展。事實恰恰相反。太陽風一釋放大氣，火星就失去了它的磁氣圈，然後宇宙射線和紫外線擊中地球表面，然後水資源逃到0+和地層以下。
(地球上的極光)
因此，如果我們想知道，如果我們想在火星表面找到生命痕跡，如果它們存在，我們需要知道每一個事件是如何影響保存在火星上的記錄的。只有這樣，我們才能知道生命的痕跡藏在哪裡。只有這樣，我們才能把漫遊者送到正確的地方，在那裡我們可以提取可能包含重要信息的巖石，從而解開我們是誰的秘密。此外，也許它能告訴我們，生命曾經獨立地出現在另一個星球的某個地方。所以要做到這一點，其實很簡單。你只需要回到35億年前的一個星球。我們需要的只是一臺「時間機器」。很簡單，對吧？事實上，這的確很簡單。看看你周圍——地球。這是我們的「時間機器」！地質學家正在使用這臺「時間機器」來回到我們星球的過去。我使用的方式略有不同。我利用地球去非常極端的環境，那裡的環境條件非常類似於過去氣候變化期間火星上的環境條件，在那裡我試圖了解發生了什麼。生命的標誌是什麼？你留下了什麼？我們如何找到它？現在讓我帶你和我去一趟時光機器之旅。
你現在看到的是我們在4500米的安第斯山脈，但事實上我們離地球和火星形成還不到10億年。
地球和火星應該是這樣的:到處都是火山，熱氣騰騰的湖泊，礦物質，到處都是溫泉。你見過那些湖的土堆嗎？那些是由第一種微生物的後代建造的。他們給了我們地球上第一個化石。但是如果我們想了解正在發生的事情，我們需要更進一步。就像35億年前的火星一樣，這些地方的氣候正在迅速變化，水和冰正在融化。但是當一切都變了的時候，我們需要回到火星，所以我們需要飛得更高。為什麼？因為當你上升時，大氣會變得更稀薄，更不穩定，溫度會下降，你會得到更多的紫外線輻射。基本上，當一切發生變化時，你會更接近火星的環境條件。我不能保證這次「時間旅行」會是一次舒適的旅行。在這個時間機器裡，你不會只是坐在那裡。你必須把1000磅的設備拖到安第斯山脈一座20000英尺高的火山頂部。差不多有6000米。你必須睡在42度的斜坡上，希望那天晚上不會有地震。當我們到達山頂時，我們發現了我們正在尋找的湖。
在這個高度，這個湖正經歷著與35億年前火星完全相同的環境條件。現在我們要改變路線，在湖裡開始一段旅程。為此，我們要脫下登山服，穿上潛水服，然後下水。當我們進入湖中，當我們進入湖中的那一刻，我們回到了35億年前的另一個星球，然後我們會找到我們在旅途中尋找的答案。生活無處不在，完全無處不在。你在這張照片上看到的一切都是活的微生物。也許這個潛水員不是，但其他人都是。
但是這張照片很有欺騙性。這些湖泊中有豐富的生命，但正如今天地球上許多地方一樣，生物多樣性因氣候變化而遭受巨大損失。在我們帶回的樣本中，這些湖泊中36%的細菌由三個物種組成，它們是迄今為止唯一存活下來的物種。這是另一個湖，就在第一個湖的旁邊。你看到的紅色不是由礦物質產生的，而是由裡面的一些微小藻類產生的。紫外線輻射在這個地區非常嚴重。地球上任何地方的紫外線指數11都意味著一個極值。在那裡的紫外線風暴中，紫外線指數達到了43！防曬指數30對那裡沒有影響，那些湖裡的水非常清澈，藻類無處藏身，所以它們形成了自己的防曬霜，這就是你看到的紅色。但是他們只能適應這個程度。當所有的水從地球表面消失時，微生物只能通過一種方式生存——到達地面。
你在照片中看到的巖石，事實上，那些微生物生活在巖石中，他們利用巖石的半透明性來保護它們，合理利用紫外線，並丟棄紫外線可能破壞的部分DNA。
這就是為什麼我們訓練火星車去探索這些地方的火星生命。如果35億年前火星上有生命，他們必須以同樣的方式保護自己。現在，很明顯，去極端環境可以大大幫助我們進行火星探索和任務準備。到目前為止，這幫助我們了解了火星的地質。它幫助我們了解火星過去的氣候和氣候變化，也幫助我們了解火星的宜居潛力。
我們的一艘火星探測器發現了有機物的痕跡。是的，火星表面有有機物。它還發現了甲烷的痕跡，我們不知道那裡的甲烷是由地質過程還是生物過程產生的。無論如何，我們知道，由於這一發現，火星上仍有生命的假設仍有望得到證實。所以現在，我想我已經讓你相信火星對我們有特殊的意義，但是把火星視為太陽系中唯一可以發現潛在微生物生命的地方是錯誤的想法。原因是，儘管火星和地球在生命之樹上可能有相同的基礎，但談論除火星之外的行星並不那麼簡單。在天體力學中，行星之間的物質交換並不容易，所以如果我們能在那些行星上找到生命，那裡的生命將與我們的不同。他們將是不同種類的生活。但最終，也有可能只有我們，或者只有我們和火星，或者太陽系裡有許多生命之樹。
我還不知道答案，但我可以告訴你的是:不管答案是什麼，不管神奇的數字是什麼，它都會給我們帶來一個標準，我們可以用這個標準來衡量太陽系以外生命的潛力、豐富性和多樣性。這可以在我們這一代實現。這可以成為我們的遺產，但前提是我們敢於探索。現在，最後，如果有人告訴你尋找外來微生物並不那麼酷，因為你無法與他們進行有意義的對話。讓我告訴你為什麼以及如何告訴他們這是錯誤的。有機物會告訴你關於環境、複雜性和多樣性的信息。DNA，或任何其他信息載體，會告訴你適應、進化、生存、行星變化和信息傳遞。總的來說，它們可以告訴我們什麼是微生物途徑的開始，為什麼有時一些微生物途徑的開始最終會形成一個文明，而另一些最終會結束。
看看太陽系，看看地球。地球上有許多智能物種，但只有一個物種實現了科技發展。在我們太陽系的旅程中，有一個非常非常強有力的信息:這就是我們應該如何尋找外星生命，不管它有多大或多小。微生物在講述，我們在聽，它們正帶我們去行星和衛星，去它們外面的大兄弟那裡。他們在告訴我們信息的多樣性，他們在告訴我們生命的豐富性，他們在告訴我們迄今為止生命是如何倖存下來以實現文明、智慧、科學技術甚至哲學的！
由TED
財政年度:彭彥
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