海王星给我们留下最大的印象就是——它是一个完全由水包裹的行星。但实际上这样的认知是错误的,海王星虽然看上去一片蔚蓝,但那只是海王星大气层中存在微量甲烷的原因。其内部充斥的也并不是水,而是由岩石和冰组成的混合物质,虽然混合物中包含水、氨和甲烷等元素,但其实它们只是高度压缩后的一种过热流体。在这样的环境下,海王星几乎不可能有生命诞生。
虽然科学家提出生命的诞生需要满足许多条件,比如合适的温度、厚厚的大气层和液态水,但实际上这些条件只是科学家对此作出的大概率猜测,因为人类还没有在宇宙中发现过其它生命,所以也只能按地球所处的环境特征作出较可能的猜想。海王星和地球从本质上(海王星是气态行星)差别就极大,仅这一点就不满足生命诞生的条件,即使排除这一点,海王星也很难诞生出生命。
从海王星上看,太阳只是一颗亮度稍大一点的星星,表面温度几乎一直处于零下200度左右,这样的温度是无法孵化生命的。即组成生命必不可少的碳水化合物,包括碳、氢、氧、氮等元素,海王星内部也许存在这些化合物,但由于温度的原因,它们很难结合在一起。
显然,海王星愧对它的名称,它的内部并不存在液态水。研究表明,海王星表面的海洋可能是“钻石海”,科学家对海王星的这片“海洋”做了详细的研究,发现它们可能是液态的钻石。虽然钻石在高温融化时很容易变成石墨,也很难测量钻石在变成石墨时的具体熔点。于是科学家给在溶解钻石时,选择给它换了个环境:将钻石放置在高压下使用激光穿透钻石,结果让他们发现,在常温环境下,4000万倍的零海拔压力就可以令钻石变成液态。如果想要降低压力的同时达到一样的效果,则需要提高温度才能实现。
而之所以称海王星表面存在着大量的“冰”物质,就是因为海王星表面超低的温度和超高温的核心在进行反应。在较上层的位置,固态的钻石并不会下沉,而是会漂浮在液态钻石海洋的顶层。越靠下的位置,压力也就越大,温度也更高,钻石海洋的范围也就更广。据分析,海王星仅表面成分就有10%是碳元素,这表明钻石海洋理论大概率是真实的。
当然,以上的一切都只是科学家对海王星的猜测,因为海王星距离地球实在太过遥远,超过30亿千米的距离让科学家没有办法对海王星作出最准确的判断。在人类掌握星际旅行之前,我们也只能通过红外望远镜和时间漫长的宇宙探测器来寻找海王星身上的每个蛛丝马迹。这样的过程也许需要很久,毕竟人类至今连地球的未解之谜都没有全部解开,何况那个30亿千米外的世界呢。
当天文学家们对一颗地外星球进行观测的时候,有一件事情是他们最为关心的,那就是这颗星球上是否存在有液态水。“一颗星球上是否有水”,这件事如此值得关注吗?的确如此,因为这是寻找外星生命的关键一步。我们常说水是生命之源,很多人将这句话理解为人以及其它动物都需要喝水,如果没有水的摄入,生命则难以为继,而实际上“水是生命之源”这句话另有深意。
在地球上存在着多种多样的生命形式,如相对高级的哺乳动物、鸟类、两栖类、爬行类和鱼类,以及相对低级的节肢动物、腔肠动物和软体动物等,更有总数达40万种的植物和数量庞大的微生物,每一种生物都有其独特的生存策略和不同的生存需求,但有一点,所有的生物都相同,那就是所有的生物都离不开水。可以说,如果没有液态水的存在,地球上没有任何一种生命形式可以存活下去,此为“水是生命之源”的真正含义。
水为何如此神奇呢?水的化学式为H2O,其由两个氢原子和一个氧原子所组成,结果并不复杂,但就是这样一种结构并不复杂的物质却有着其它物质所没有的独特性质。水最为独特的一点就是它的可溶解性,绝大多数的物质都可以溶解于水中,不管是无机物,还是有机物。
关于地球生命的产生,现在人类还弄不清楚,但我们知道的是地球上的第一个生命诞生于水中,而其之所以可以于水中诞生,正是由于有机物溶解于水所造成的,当然,对于溶解于水中的有机物如何能够组成复杂的生命结构,至今还是一个谜。显然,如果地球上没有液态水,那么第一个生命就无法诞生,也就无法演化成今时今日如此繁多的物种。
既然地球生命诞生于水中,而地球上又没有一个物种可以离开水而存活,那么液态水就是生命诞生并存在的必要条件。可能你会说,这只是基于地球生命而进行的推断。是的,没错,这只是基于地球生命而进行的推断,因为地球是目前已知的唯一拥有生命的星球,也许在宇宙中,生命和文明比比皆是,也许在宇宙中存在着大量我们无法理解的生命形式,但对于这一切,我们一无所知,所以我们只能以地球生命为参考去进行推断,因为任何事情都是用已知来推导未知,如果我们用未知去推导未知,那不就是胡说八道吗?
既然水是生命诞生和存在的必要条件,那么寻找地外生命的第一个步骤就是寻找拥有液态水的地外星球,而这样的星球实在太多了。由于目前人类的天文观测手段还极为有限,所以我们无法通过观测得知太阳系外某一颗拥有岩质表面星球的具体情况,但这无伤大雅,因为仅在太阳系之内,拥有液态水的星球就已经足够多了。
我们常说地球是一颗蓝色的星球,但实际上地球真的算不上一颗富水星球,它之所以看起来是蓝色的,完全因为它的液态水都铺在了表面,但实际上地球的水含量真不算多。对比一下就知道了,在海王星轨道外侧有一颗矮行星,我们称其为冥王星,它的直径还不足地球的五分之一,但含水量却达到了10亿立方米,要知道地球的含水量也不过13亿立方米而已。当然,冥王星也算不上一颗富水星球,真正的富水星球是土卫六这样的,你猜这颗土星的卫星上有多少水?
土卫六的直径还不足地球的一半,但它的液态水含量却是地球的十多倍,达到了180亿立方米,这才是真正的富水星球。在太阳系之中,含水量最高的星球应该是木星的卫星木卫三了,它的液态水含量达到了惊人的350亿立方米,而它的直径同样不足地球的一半。太阳系中拥有液态水的星球还有很多,比如木卫二、木卫四、海卫六等等,那么这些拥有液态水的星球上都有生命存在吗?只能说有可能,因为现在我们还没有办法得知。
这些星球上的液态水多以地下海洋的形式存在,其中是否有生命,我们无从而知,话说回来,就算这些星球的海洋都在地表,以我们目前的观测水平也无法看出其中是否存在生命。当然,水是生命的必要条件,但也并不是说有水就一定会有生命,毕竟地球上第一个生命是如何从水中诞生的,我们还搞不清楚。