科学家指出，生命无需依赖行星，也能在太空中创造并维持适合生存的环境。

我们对生命存续的理解是否带有“行星偏见”？这很自然，毕竟我们自己就生活在一个行星上。

但行星并非生命存在的唯一条件。来自苏格兰和美国的两位科学家认为，我们应该重新审视这一观念。

行星之所以成为生命栖息地，是因为它们具备生命存活所需的基本条件：液态水、适宜的温度和压力，以及免受有害辐射的保护。这些是光合作用生命生存的关键。

然而，如果其他环境——甚至由生物自身维持的环境——也能提供这些必要条件呢？

在最新发表在《天体生物学》期刊的研究中，科学家指出，生态系统本身有可能创造并维持适合其生存的条件，而无需依赖行星。

论文题为《外星环境中的自我维持生命栖息地》，作者是哈佛大学地球与行星科学教授Robin Wordsworth和爱丁堡大学天体生物学教授Charles Cockell。

他们写道：“标准的宜居性定义假设生命需要行星引力井来稳定液态水和调节表面温度。我们探讨了放宽这一假设的后果。”

Wordsworth和Cockell提出，生物生成的屏障和结构可以模仿行星环境，为生命提供所需的光照，同时屏蔽紫外线，并在真空中维持液态水所需的温度和压力。

他们指出，这种“生物生成屏障”能够让可见光进入光合作用，同时阻挡紫外线，并维持25-100开尔文的温差和10千帕的内部压力差，从而在1至5个天文单位的太阳系区域中维持宜居条件。

地球为什么适合生命

研究人员表示，理解地球为何成为生命栖息地，是探讨外星生命的第一步。

地球不仅提供液态水和辐射保护，它是一个复杂的系统。太阳提供能量，驱动整个生物圈。而生命所需的碳、氢、氮、氧、磷和硫等元素，通过火山和板块构造循环再生。

地球的氧化性大气和还原性深层环境，形成了可用于代谢的氧化还原梯度。这种复杂性在太阳系其他地方并不存在。

生物如何创造适宜的环境

科学家认为，任何生命要在地球之外生存，必须适应并改造环境，克服温度、压力和辐射等挑战。

他们指出，生物材料在地球上已展示出这样的潜力。例如，海藻内部能维持15-25千帕的压力，依靠光合作用释放二氧化碳。

温度也是关键。地球依赖大气的温室效应维持温度，而小型天体无法复制这一机制。因此，生物生成的栖息地必须通过固态物理实现温度平衡。一些地球生物已经具备类似能力，比如撒哈拉银蚁能反射红外线和发散热量，抵御极端高温。

此外，科学家已制造出低密度、高绝缘的硅气凝胶。而自然界的硅藻也能生成精细的硅结构，显示出生物有可能生产高度绝缘的材料，维持栖息地的温度和压力。

逃逸挥发物与紫外线问题

在太空中，挥发性物质容易流失，生物屏障必须有效阻止这一现象。研究指出，维持压力平衡的屏障也能抑制挥发物逃逸。此外，紫外线虽然致命，但硅化的生物膜和含铁化合物可以屏蔽紫外线，同时让可见光进入光合作用。

探索的可能性

作者认为，生物生成的栖息地可以在太阳系的不同位置存在，并提出，这类结构甚至可能自然演化出来，而非依赖智能干预。

他们总结道：“目前地球上的生命尚未实现这一点，但它已经适应了越来越多样的环境。研究不同演化路径下生命在其他星体条件下的可行性，将是未来的重要课题。”

结论：生命并非必须依赖行星栖息。科学家提出，生命可以在太空中生成并维持自身生存所需的条件。这一概念不仅揭示了外星生命的新可能，也为人类太空探索提供了启示。

本文译自 ScienceAlert，由 BALI 编辑发布。

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