中央研究院天文與天文物理研究所籌備處賀曾樸主任演講「銀河中心有黑洞嗎？—淺談高解析率的天文觀測」，不但座無虛席，連走道上都擠滿聽眾

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诗蝉成
7 years ago
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1 投稿類別 : 地球科學類篇名 : 太空中是否有生物作者陳柏諭國立鹿港高中高二甲班陳俊羽國立鹿港高中高二乙班指導老師鄭振隆老師

2 壹前言 : 太空中只有地球上有生物嗎? 只有地球上有高智慧生物嗎? 人類是獨一無二的嗎? 這些推論在幾百年前好像是對的, 但現在好像要被推翻了, 因為我們已經無法否認掉我們在火星月球 Gliese581 泰坦等星球上所看到的一切一研究動機我們兩個人在學校上課時聽到老師談到有關外星及人類移居其它星球的事, 就上網蒐集相關資料, 竟發現到許多科學家已經找到許多可能有生命, 甚至是適合人類移居的星球, 可是也有一部分的人認為只有地球上才有生物, 不管那些星球是不適合人類居住, 宇宙這麼大, 令我們好奇的事實在是太多了二研究目的藉由這次小論文的探討, 讓我們了解到有關於太空的一些相關知識, 深入了解到生物不只有在地球上, 甚至有四百億顆以上的星球有生物, 只有地球上有生物嗎? 這個論點好像要被推翻了三研究方法我們透過網路圖書館以及詢問老師等方法來整理並歸納出我們所想要的資料及結論貳正文 : 一生命的起緣來自太空的假說 - 泛種論外源論泛種論 (Panspermia, 是一種假說, 猜想各種生命存在於全宇宙, 並藉著流星與小行星散播繁衍 ) 在泛種論相關的假說裡, 生命可以在宇宙中移動存活, 是一些行星遭到撞擊後, 彈射到宇宙中, 夾帶類似嗜極生物的細菌之類生命體的殘骸這些生命隨著殘骸移動到其他行星或原行星盤前可能會進入類似休眠的狀 2

3 態, 完全靜止活動當這些生命進入適合生存的行星, 牠們便會開始活動並啟動進化泛種論並未解釋生命的起源, 它只是說明了維持生命存續的可能另外有一種假說叫作外源論 (exogenesis) 是更極端的認定地球上的生命起源是來自宇宙已知這個假說最早始於西元前 5 世紀的希臘哲學家阿那克薩哥拉到了 19 世紀, 這個假說再一次引起永斯貝采利烏斯開爾文赫爾曼馮亥姆霍茲和斯凡特奧古斯特阿倫尼烏斯等科學家們的注意儘管現在並沒有足夠的證據能支持泛種論的假說, 而且不太可能有生物能在宇宙中移動並生存下來, 弗雷特霍伊爾與錢德拉魏克拉馬辛格仍是這個假說的重要擁護者, 並認為直到現在仍有生命以泛種論的方式進入地球, 除了引發新的傳染病與災難, 更是微進化所不可缺少的因子泛種論所提出的星際機制仍然只是假說, 並且仍未能證實, 它指稱的是微生物在星際 ( 眾恆星系統 ) 之間或行星際 ( 同一恆星系統內的眾行星之間 ) 的一種運輸機制其中也包含生命由太空進入地球或是由地球將生命送到其他星系的推測此外, 科學家湯瑪士的漢認為磁場中的電漿粒團可以載運而不會破壞孢子, 並用足夠的速度穿過宇宙, 到達另一個星系太空探測器也是一種可行的載具, 牠們一樣可以往其他行星, 或是更遙遠的星系移動然而航太中心一般都會對太空探測器進行殺菌作業, 因此生命較難以附著星塵號太空探測器 - 是彗星與泛物論的連結, 是於 2004 年由美國國家航空暨太空總署 (NASA) 發射升空, 並從彗星尾部取得的樣本中, 第一次發現彗星中找到生命結構物質的存在 ] 文件中指出他們在樣本中找到了氨基乙酸其他的有機物質相信這些冰凍的物質是被彗星載著在宇宙中穿梭, 直到太陽將彗星上的氣體融解後才被分離出來二類似地球行星 --- Gliese 581g ( 一 )Gliese 581g 的位置與結構這是天文科學家首次發現在太陽系之外, 第一個可以支持生命存活的星球因為它不會太熱也不會太冷, 而且有跟地球相近的地心引力, 可以讓人類在其表面上走動這個類似地球行星是一個多岩石的星球, 位於天秤座內, 環繞一個恆星運行, 該處距離地球約 20 光年, 是從以前到現在發現最像地球的星球它環繞的恆星是一個紅矮星系, 系內共發現 6 個行星天文學家把這顆超級地球命名為 Gliese 581g 它的質量是地球的 3.1 倍 3

4 至 4.3 倍, 直徑是 1.2 倍至 1.4 倍, 地心吸力類似於地球, 說明人類可以在其表面上走動 Gliese 581g 與其恆星的一面幾乎永遠面對恆星, 另一面則幾乎永遠背對恒星, 因此它的正面和背面的表面溫差較大, 平均溫度由攝氏零下 12 度至零下 31 度之間, 但最熱處可能高達攝式 71 度這顆行星的引力足以固定住大氣, 表面具有很多岩石, 也具備存在液態水的可能性 ( 二 ) 宜居帶所謂宜居帶, 是指行星距離恆星合適的區域, 在這個區域內, 恆星傳遞給行星適中的熱量, 行星既不會太熱也不太冷, 有可以讓液態水形成海洋湖泊及河流的條件, 在這顆行星存在的機率會是 100% 銀河系全部約有 2000 億顆恆星, 其中 10-20% 會有一顆像地球大小和位處宜居帶的行星繞行, 正說明有 400 億顆行星可能有生命存在三金星金星的直徑大小大約是地球的 0.95 倍, 質量約是個地球, 公轉太陽的軌跡與結構也很類似地球, 兩者的相似的地方使的科學家認為他有可能是適合人類一居的地方, 歐洲航太空總署 (EAS) 太空船 Venous Express 仔細掃描其海拔 10 至 110 公里的現存大氣, 發現有大量水分的殘留物其大氣壓力約是地球的 90 倍大, 其溫室效應 ( 大氣中二氧化碳及硫酸佔大多數 ) 造成社是 465 度的高溫地表, 儘管如此, 金星還是可能曾經有豐富的水源雖然表面有劇烈的火山活動, 但卻沒有類似地球上地塊移動的板塊運動四火紅的熱血行星 --- 火星 ( 一 ) 生命現象火星雖然好像距離我們很遙遠, 但卻讓很多科學家充滿了憧憬, 畢竟, 整個太陽系除了月球以外, 最有可能孕育生命的地方就是火星火星是太陽系的第四顆行星, 氣候最接近地球, 由於地軸傾斜, 所以有四季存在地表上有峽谷等巨大地型, 在極區附近的極冠也有二氧化碳的冰存在正顯靈著生命現象的發生 ( 二 ) 如何行動從 NASA 的火星計畫 MER 影片中, 我們看到了探測車的製作過程, 包括如何能讓它自主能判斷自己該做什麼還有如何使它順利平安的降落 4

5 在火星上, 也看到工作人員碰到了的許多挫折, 例如在風大的地方登陸需要特製降落傘降落傘打不開氣囊超過荷重而破裂受到著陸時的撞擊後精密的儀器是否能夠正常運作地球距離火星最近的日子來臨, 在 JPL 的成員滿心期待下, 精神號率先出發了, 當所有的工作人員望著心血結晶冉冉升空時, 那種喜悅真的是難以用筆墨形容, 連我們也感染到了這種氣氛降落地點沒有太大塊的岩石和堆積太厚的塵土, 有助於精神號漫遊太陽下山後, 精神號也進入休眠狀態, 不過在半夜火星全球觀測者號和漫遊者號兩次通過時, 又再傳了照片精神號傳回有史以來第一張, 火星地表的彩色照片, 而且是 3D 立體呈現, 傳回的照片顯示, 有被風蝕刻痕, 另有一道顯然是被流向古塞夫坑的水道刻出的痕跡科學家根據這些照片挑選出精神號漫遊探索的第一個目標, 是一個陷坑, 這處陷坑被暱稱為沉睡坑, 研判可能是隕石撞擊坑或者風蝕地形, 因為該處是一個陷坑, 而水往低處流, 如果火星曾經有水甚至有生物, 這個陷坑的沉積物應該就能找到蛛絲馬跡五木星的衛星 ( 一 ) 伊奧 (IO, 木衛 1) 伽利略於 1610 年發現了 4 顆木星的衛星, 分別是伊奧歐羅巴甘尼米德卡利斯多, 他們環繞著木星旋轉而伊奧是最接近木星的衛星, 其體積大小約略大於地球而伊奧和木星距離的變化所產生的潮汐作用, 史的伊奧的固態表面形成大於 100 公呎的落差 ( 相較於地球有 18 公尺液態水的落差 ), 其表面的火山作用也引起科學家的重視而這股潮汐作用也使的伊奧內部產生大量的熱, 再由火山噴發讓岩漿傾洩而出, 故其表面經常是液態 (SO2 是伊奧稀薄大氣中的主要成分 ) ( 二 ) 歐羅巴 (Europa, 木衛 2) 歐羅巴是距離木星次遠的衛星歐羅巴的地表成冰列景觀, 他的密度僅有 3 克 / 立方公分, 如此小的密度使的科學家懷疑其地殼下有水的存在 ; 據科學家的猜測在其五公里後的地殼下, 可能有一個 50 公里厚的海洋存在, 海水甚至會滲出地表使的歐羅巴表面到處可見冰裂的地形, 這也使得星體生物學家不得不對於歐羅巴內部是否有生物存在而感到懷疑 ( 三 ) 甘尼米德 (Ganymede, 木衛 3) 直徑長達 5262 公里的甘尼米德是這四個衛星中最大, 也是整個太陽系中最大的衛星甘尼米德的組成大部分是由岩質核心水 ( 冰 ) 所組成由 5

6 於它的密度只有 1.94 克 / 立方公分, 暗示著其岩石核心可能佔該衛星的直徑百分之五十以上甘尼米德大氣層最駐耀德組成是氧, 並且可以偵測到稀薄的氧氣層及比地球小的臭氧層 ( 暗指裡面相當的溫暖 ), 且它冰凍的表層似乎保留著一些過往的歷史, 上面有著類似彗星路過木星周圍石齊碎片撞到甘尼米德的遺跡若上面有著生命所需要的元素及水分, 那賞面也可能有生命的存在 ( 四 ) 卡利斯多 (Callisto, 木衛 4) 大小和水星差不多, 內部和甘尼米德很類似密度只有 1.86 克 / 立方公分, 再加上卡利斯多的火山集隕石坑等地形, 以及地表黯淡和坑洞冰濁, 顯現出其年齡已老因隕石彗星的撞擊和殘留, 使得地表上的冰呈現混卓不清與暗淡 ; 如此奇特的奇景, 也使的科學家猜測他也有生命的出現六藍星地球的好鄰居 --- 月球 ( 一 ) 月球上並沒有生物根據美國詹森太空中心的報告降落月球的阿波羅 12 號太空船, 收回無人探測船留置月球上的相機底部, 竟發現含有地球上的微生物緩振鏈球菌 ( 泰勒博士,1974 年 ) 也就是說: 來自地球的微生物, 在幾近真空充滿宇宙線的月球表面生存了兩年半! 這真是令人意外而吃驚的事, 月球經由人類太空船多次的登陸探測, 可能早已散播許多微生物在上面了, 從此事以後應要改口月球上毫無生命的說法了 ( 二 ) 遭遇 UFO 外星人自從 1972 年 12 月美國阿波羅 17 號飛船返回地球, 結束登月計劃後,30 多年來, 美國蘇聯再未進行過任何載人登月任務 NASA 第一次公開了登月任務的一些結果, 在一份秘密文件中,NASA 稱, 所有 25 名參與阿波羅登月任務的宇航員都曾在月球上空遭遇過不明飛行物美國前登月計劃負責人生前稱, 數次阿波羅登月任務都遭到某種地外神祕力量的監控 ( 韋赫馮布朗,1975 年 ) 美國太空署的一位卸任科學家說: 美國阿波羅 17 號太空船飛達月球, 宇航員在一處火山口的底部, 發現疑是外星人的太空船出現在火山口的邊緣上 ( 察特倫,1983 年 ), 這件事保密了 11 年, 後來被蘇聯科學家公開蘇聯太空總署科學家說 : 另外的兩個同伴也目擊這兩架太空船, 這兩位當中的艾德林在月球登陸車內拍攝那兩架外星人的太空船活動情形 ( 卡山赤夫,1983 年 ), 今年, 日本天文學家就在月球表面 6

7 拍攝到了好幾個 500 米到 1000 米長的黑色物體, 它們以 Z 字形的運行軌跡快速劃過月球表面, 這些事情都讓我們深信 UFO 是存在的前美國航空總署成員曾爆料有智慧生物在美國宇航員之前到達過月球, 而且還留下了遺跡 ( 理查德霍格蘭,2007/10/30) ( 三 ) 月球是空心的蘇聯科學家認為月球是空心的, 他們認為月球是經過某種智慧生物改造的星體 NASA 一份解密檔案顯示, 月球在某種程度上可能真是空心的 :1970 年 4 月時, 阿波羅 13 號飛船服務艙裡的液氧貯箱突然過熱導致爆炸, 接著一截 15 噸重的火箭體墜向了月球表面, 設置在月球上的地震儀記錄到了長達 3 小時的震盪餘波如果月球是實心的, 這種聲音只能持續一分鐘左右七外星人 ( 一 ) 外星人是什麼? 外星人是指除了地球上的人類以外的高智慧型生物自從 20 世紀中葉以來, 人類一直使用包括探測地球之外的電波天文望遠鏡觀測潛在的宜居行星等方法探測外星人是否存在, 但至今為止並沒有確切證據表明外星人的存在有人認為發現外星人的機率很小, 也有很多人認為外星生命幾乎必定存在古今中外一直有關於外星人的遐想, 或是將古印度人古瑪雅人古埃及人建造的發達古文明歸咎於受到外星生物科技的影響 ( 在各國史書中也有不少疑似外星人的奇異記載 ) ( 二 ) 外星人是否存在的爭議有很多有爭議的聲明稱外星人是存在的一個不是很直接的觀點是, 可以觀測到的宇宙是如此之大使得外星生命的存在是可能的根據這個觀點, 卡爾薩根史蒂芬霍金等科學家們認為, 除了地球之外的其他地方不存在生命是不可取的外星生命人可能是在宇宙很多地方獨立的產生, 也有可能在一個地方產生生命, 然後傳播到其它可供居住的星球上去這兩種假設不一定是互相排斥的但以機率的角度來看, 地球屬於適居帶的行星, 擁有且滿足一切生物維持生命生存和演化的所有條件, 而事實上從有生命出現以來, 在這長達五億多年的歲月間和數百萬的生物中, 只有一種生物成功的演化成為高等智慧生命人類, 而非多種多元的高等智慧生物並存於地球上, 這顯示了在相同條件下, 高等智慧生命並非如此的輕易出現和存在 7

8 但是也有許多科學家認為宇宙這麼大, 不可能只有人類這種高等生物, 這種說法雖然在目前沒有確切證據, 但卻被大多數科學家所接受 ( 三 ) 外星人可能存在於何種環境科學家在尋找外星人時, 多以液態水和有機物的存在作為外星人存在的前提條件有人批評這樣以地球生物為藍本的先入為主的觀點阻礙了外星生人的探索, 例如在宜居帶之外, 可能通過地熱等方式維持地底的生物圈 ] ; 也有生物能夠在高砷低磷的環境下存活 ], 這說明生物組成必備的六大基本元素 : 碳氫氧氮磷硫, 可能不是必需的除了碳基生命之外, 有人認為外星人也可能以矽基硫基氨基等生命形態存在 ( 四 ) 近代如何探索是否有外星人有科學家曾說 : 和外星人接觸是非常危險的, 因為他們的科技遠勝於人類, 可能會導致地球成為殖民地 ( 史蒂芬威廉霍金,1974 年 ), 但也有許多科學家不認同這一點, 因為既然外星人的科技比人類發達很多那他們也就沒有必要侵略地球人類的直接探索 : 早在 1975 年, 美國國家宇航局發射的海盜號便攜帶了探測火星土壤中生命的實驗裝置, 其進行的標記釋放實驗可能檢測到了火星土壤中的有機物質大多數科學家相信此結果由非生物化學反應導致, 但一個國際科學家小組在 2012 年 4 月 12 日發布研究結果稱, 基於對海盜號標記釋放實驗複雜度分析的數學推導, 建議探測火星上現存的微生物 1977 年 9 月 5 日美國國家宇航局發射了旅行者 1 號探測器旅行者 1 號上攜帶了一張銅質鍍金唱片, 內容包括有關地球的信息用 55 種人類語言錄製的問候語和各類音樂, 旨在向外星人表達人類的問候當前旅行者 1 號位於太陽系的邊緣, 即將進入星際空間 2003 年 6 月 10 日和 7 月 7 日, 美國國家宇航局分別發射了勇氣號和機遇號火星探測器, 其目標是探測火星上水存在的可能性分析火星岩石和土壤的成份評估火星是否適合生命生存等這兩個雙胞胎探測器皆在 2004 年 1 月在火星成功著陸在 2011 年 11 月 26 日發射的好奇號火星探測器也在 2012 年 8 月 6 日成功登陸火星, 用於評估火星上是否存在過適合微生物生存的環境人類的間接探索 :1960 年, 天文學家法蘭克德雷克在美國國家無線電天文台使用位於西維吉尼亞的綠堤電波望遠鏡進行了奧茲瑪計劃, 其實驗的目的是通過無線電波搜尋鄰近太陽系的生物標誌信號 1974 年 11 月 16 日, 阿雷西博射電望遠鏡向距離地球 25,000 光年的球狀星團 M13 8

9 發射一個稱為阿雷西博信息的訊息, 希望可以和外星人聯繫 1977 年 SETI 使用巨耳無線電望遠鏡收到了著名的 Wow! 訊號 1984 年, 加州柏克萊大學正式發起搜尋地外文明計劃, 計劃使用無線電望遠鏡來監聽太空中的窄帶無線電訊號, 並用超級計算機分析這些信號 1999 年 5 月 17 日,SETI@home 項目開始正式運行, 該項目利用全世界網際網路上的閒置計算機, 對收集到的海量數據進行運算參結論 : 泛種論雖然沒有說生命必定能在整個宇宙中生存下來但是, 一旦泛種論的行為展開了, 終究有機會找到適合人類生存的環境雖然外源論不太被大多數的科學家所接受, 但我想應該還是有一些可取的地方 ; 況且人類及地球上的生物是怎麼出現的, 到現在都還只是個謎, 所以我們不應該太早下定論而我想只有地球上有生物及只有地球上有高智慧生物的兩種理論應該要被推翻了, 因為我們已經無法否認掉科學家們在金星火星木星的四大衛星 ( 伊奧歐羅巴甘尼米德及卡利斯多 ) Gliese 581g 及月球所觀測到的一切 ; 尤其是月球, 不只有一兩位太空員科學家及美國航空總署 () 前雇員表明有在月球上遇到外星人的事, 讓我們兩想起國中時老師在上課時所說的話 - 美國航空總署明明還沒把月球的底細摸清楚, 現在居然跑去調查離地球有一點距離的火星, 他們一定是在月球上看到了甚麼, 如 : 外星人啦之類的那時候我們只是覺得是老師想太多了, 但等到我們多了解一點有關於這一方面的知事時, 才發現原來不是不奇怪, 而是我們了解的是實在是太少了 ; 而且現在的我們才知道月球也可能是空心的, 宇宙真是太奇妙了! 況且近日科學家也對探討是否有外星人的這個議題非常關注, 也許有朝一日我們會在電視機前看到外星人在美國白宮內和美國總統在喝下午茶呢! 真希望也可以跟外星人握個手呢! 肆引注資料 : 泛種論外源論來自維基百科資料來源 : 類似地球行星 --- Gliese 581g 資料來源 : 金星火星木星的衛星 ( 伊奧歐羅巴甘尼米德卡利斯多 ) 作者 : 陳輝樺博士資料來源 : 9

10 月球資料來源 : 外星人來自維基百科資料來源 : 泰勒博士,1974 年史蒂芬威廉霍金,1974 年韋赫馮布朗,1975 年察特倫,1983 年卡山赤夫,1983 年理查德霍格蘭,2007/10/30 來自黑暗任務揭秘美國航空航太局 10

現在人類獲取地球內部訊息的方法, 是從可能影響我們身家性命安全的地震, 用數學模型把地震資料轉換成地震波速度, 進而獲得地底物質密度與深度的關係地下世界知多少 km/s g/cm 3 P Gpa km S P S 3,000 3,000 ak K 透視地底 Percy Bridgma

透視地球深處的窗戶? extreme condition extreme environment 94.5 1 270 21 3.9 12.3 6,400 300 4,000 1864 Jules Gabriel Verne 1959 2008 1990 Paul Preuss 2003 24 2013 2 482 現在人類獲取地球內部訊息的方法, 是從可能影響我們身家性命安全的地震, 用數學模型把地震資料轉換成地震波速度,