地球上所有生命如何会被消灭？只要足够"热"
生命是顽强的，地球上的生命更是无处不在，要想消灭地球上的所有生命并不容易。
生命是顽强的，地球上的生命更是无处不在，要想消灭地球上的所有生命并不容易。3名天体物理学家认为，即使小行星撞击和恒星爆炸这样的宇宙天启事件，也不太可能将地球上的所有生命完全抹去。
图：在伦敦泰特美术馆，这名女子正站在约翰·马丁（John Martin）的“庞贝古城和赫库兰尼姆之毁灭（The Destruction of Pompeii and Herculaneum）”前面，观赏这幅描述世界末日的油画
在其他星球上是否能找到生命，可能取决于两个问题的答案。第一，生命已经诞生了多长时间？第二，当生命出现后，它有多大可能延续下来而不被彻底消灭？第一个问题很难找到答案，特别是我们本身就生活在生命繁衍不熄的星球上。而第二个问题的答案可能更容易找到，至少对地球来说如此，3名天体物理学家给出自己的观点。
在名为“生命对天体物理事件应变能力（The Resilience of Life to Astrophysical Events）”的论文中，牛津大学的大卫·斯隆（David Sloan）、拉斐尔·艾尔维斯·巴蒂斯塔（Rafael Alves Batista）与哈佛大学的艾维·罗卜（Avi Loeb）估算了太空灾难（比如小行星撞地球）导致地球生命毁灭的可能性。令人感到欣慰的是，他们认为这这种可能性是非常低的，大约在10亿年的时间跨度中为一千万分之一。
斯隆说：“我们得出的结论是，生命一旦出现就很难根除。”换句话说，即使巨大太空岩石撞击地球或恒星爆炸，生命也能找到出路。很明显，斯隆等人并不担心人类的命运。用罗卜的话说，虽然人类这种有血有肉的脆弱物种，很容易在气候变化或不良政治影响中死亡。他们想知道怎样才能消灭地球上所有的生命。而要做到这一点，他们将目光对准了世界上生命力最顽强的动物——缓步动物（Tardigrades）。
图：号称生命最顽强的缓步动物
缓步动物也被称为水熊，它们体型很小，就像有8条腿、生活在水中的动物。它们拥有古怪可爱的曳行步态（shuffling gait）、圆胖的身体以及撅起的嘴巴。水熊拥有超强的快速恢复能力。在有压力的环境中，它们可以排除体内所有的水，进入萎缩的休眠状态。就像我以前写过的那样，在这种情况下，水熊不需要食物和水。
水熊可以在接近绝对零度的低温和高达151摄氏度的高温中忍受数分钟，能够抵御海洋深处的压力，能杀死其他动物的辐射，以及在有毒的溶剂中沐浴。到目前为止，水熊是唯一暴露在真空环境中而活下来的动物。如果你想知道它如何消灭世界上的所有生命，你需要知道如何杀死缓步动物。
具有讽刺意味的是，一根手指就可以轻松胜任这样的工作。曾有科学家告诉我，缓步动物对“机械损伤”的防护非常脆弱，这意味着你可以挤压死它们。但是假设没有这样直接的物理伤害，还有其他方式会导致它们死亡吗？斯隆、巴蒂斯塔以及罗卜考虑到三大可能的杀手：小行星撞击，这种天文事件曾导致恐龙灭绝；附近的恒星发生爆炸变成超新星以及伽玛射线爆发，遥远的恒星喷发出高能射线。
在小行星撞击的情况下，任何直接被太空岩石撞击的物体显然都会处于绝对糟糕的状态。而碰撞也会产生大量的灰尘，从而阻挡太阳光线，导致全球进入冰河时代。超新星和伽马射线爆发都会以类似的方式杀死生命，它们会释放出强烈的辐射。这些辐射会破坏臭氧层，使更多的辐射到达地表。它们会把大气中的氮和氧转化成一氧化二氮，从而形成酸雨和阻挡太阳光线的烟雾。
对于人类和那些生活在陆地上的生命来说，上述情况都是最糟糕的消息。但也有许多物种（包括许多缓步动物）生活在地下或海洋深处，它们会借助土壤或水避免受到伤害。它们可以在没有阳光的情况下存活下来，海洋酸化也不足以杀死它们。你可以辐射它们，但是这些动物对辐射的抵抗能力异常强大，且辐射也会被土壤或水削弱。斯隆、巴蒂斯塔以及罗卜计算发现，能够杀死海底缓步动物的辐射量也会引起海洋沸腾，那会引发更紧迫的问题。在辐射发挥作用之前，高温就会杀死它们。
因此，要想消灭世界上的所有生命，只需要有足够高的热度即可。那么天文灾难能给我们的蓝色星球提供足够的能量，使它的水温提高到100摄氏度以上吗？重量超过1.7万亿吨的小行星撞击地球可能产生类似效果，但是这种重量的小型是导致恐龙灭绝的小行星的10到1000倍重。在我们的太阳系中，只有19个已知的小行星足够大（当然还有几个矮行星，比如冥王星），但它们的轨道并不与地球交汇。在太阳系外，被这种可终结生命的怪物撞击的可能性在10亿年时间跨度中大约为十万分之一。
超新星和伽马射线暴发都可释放出导致海洋沸腾的能量，但是这些能量会随着距离延伸而损耗。要想消灭所有缓步动物，超新星需要在地球附近0.13光年距离内。而离我们最近的恒星——比邻星（Proxima Centauri）也有4.25光年的距离，而且它的体积太小，不足以成为超新星。即使它会成为超新星，也只会促使海洋温度上升0.1摄氏度。
所有这些计算都是以地球为基础的，而并非只有我们处于恒星爆炸的安全距离外。巴蒂斯塔创造了模拟银河系中恒星密度的模型，事实上中心星系中的恒星密度更大。但即使在那里，也只有1%的行星最终会被爆炸的恒星所毁灭。伽玛射线爆发也不太可能彻底灭绝生命。根据它们发生的频率，它们毁灭行星的几率在十亿年时间跨度中为100亿分之一。
最终，太阳会膨胀，并可能将地球吞没，但在此之前，地球会出现坍塌，并触发永久冰冻。罗卜说：“太阳末日也会终结地球上的所有生命，但在那之前，任何天体物理现象几乎都无法做到。在太阳的寿命结束之前，缓步动物有可能继续生存下去。”缓步动物并非生命最顽强的动物，如果它们能生存下来，微生物也可能成功。
在地球历史上，至少已经历了五次大规模灭绝事件，绝大多数活着的物种永远地消失了，但是有些生命最终在被遗忘中幸存下来。即使在面对更大的灾难时，斯隆、巴蒂斯塔以及罗卜都认为，生命仍然以某种形式坚持下来。西南研究所的克拉克·查普曼（Clark Chapman）赞同他们的结论，他说：“人类文明面临的灭绝危险实际上很小。几乎可以肯定，地球生命在数十亿年内不会灭绝。”
不过，查普曼也指出，当前的情况可能与太阳系的过去不同。当体积更大的小行星和彗星撞击可能存在生命的行星时，可能导致生命灭绝。”以地球为例，其诞生之初可能遭到与火星体积相当的天体撞击，从而产生月亮。
此外，查普曼还说，没有人知道其他行星上的生命进化是否会像地球上这样，那里会产生能够忍受极端环境、类似缓步动物的生命吗？这些生物能找到类似深海这样的安全避难所吗？他说：“很多有关太阳系外星球生命进化和生存能力的猜测，存在太多投机因素。”
斯隆承认，他和同事们在研究过程中做了许多假设。但是当科学家们想到地球以外的生命时，他们就忍不住把地球上的生命作为起点。斯隆现在对找到这样的生命感到更加乐观了。在过去的几十年里，天文学家们发现了数千颗系外行星。有些系外行星体积与地球相当，轨道位于所在恒星的宜居区，即能够获得足够的热量，同时又不太热。这些行星上是否存在生命依然是个悬而未决的问题。但斯隆表示：“如果生命真的在银河系的其他地方诞生，我们应该期待它们仍然存在。”
·2017-07-31 09:05 来源：网易科学人
本文来源：网易科学人责任编辑：田小娇
生命是顽强的，地球上的生命更是无处不在，要想消灭地球上的所有生命并不容易。
生命是顽强的，地球上的生命更是无处不在，要想消灭地球上的所有生命并不容易。3名天体物理学家认为，即使小行星撞击和恒星爆炸这样的宇宙天启事件，也不太可能将地球上的所有生命完全抹去。
图：在伦敦泰特美术馆，这名女子正站在约翰·马丁（John Martin）的“庞贝古城和赫库兰尼姆之毁灭（The Destruction of Pompeii and Herculaneum）”前面，观赏这幅描述世界末日的油画
在其他星球上是否能找到生命，可能取决于两个问题的答案。第一，生命已经诞生了多长时间？第二，当生命出现后，它有多大可能延续下来而不被彻底消灭？第一个问题很难找到答案，特别是我们本身就生活在生命繁衍不熄的星球上。而第二个问题的答案可能更容易找到，至少对地球来说如此，3名天体物理学家给出自己的观点。
在名为“生命对天体物理事件应变能力（The Resilience of Life to Astrophysical Events）”的论文中，牛津大学的大卫·斯隆（David Sloan）、拉斐尔·艾尔维斯·巴蒂斯塔（Rafael Alves Batista）与哈佛大学的艾维·罗卜（Avi Loeb）估算了太空灾难（比如小行星撞地球）导致地球生命毁灭的可能性。令人感到欣慰的是，他们认为这这种可能性是非常低的，大约在10亿年的时间跨度中为一千万分之一。
斯隆说：“我们得出的结论是，生命一旦出现就很难根除。”换句话说，即使巨大太空岩石撞击地球或恒星爆炸，生命也能找到出路。很明显，斯隆等人并不担心人类的命运。用罗卜的话说，虽然人类这种有血有肉的脆弱物种，很容易在气候变化或不良政治影响中死亡。他们想知道怎样才能消灭地球上所有的生命。而要做到这一点，他们将目光对准了世界上生命力最顽强的动物——缓步动物（Tardigrades）。
图：号称生命最顽强的缓步动物
缓步动物也被称为水熊，它们体型很小，就像有8条腿、生活在水中的动物。它们拥有古怪可爱的曳行步态（shuffling gait）、圆胖的身体以及撅起的嘴巴。水熊拥有超强的快速恢复能力。在有压力的环境中，它们可以排除体内所有的水，进入萎缩的休眠状态。就像我以前写过的那样，在这种情况下，水熊不需要食物和水。
水熊可以在接近绝对零度的低温和高达151摄氏度的高温中忍受数分钟，能够抵御海洋深处的压力，能杀死其他动物的辐射，以及在有毒的溶剂中沐浴。到目前为止，水熊是唯一暴露在真空环境中而活下来的动物。如果你想知道它如何消灭世界上的所有生命，你需要知道如何杀死缓步动物。
具有讽刺意味的是，一根手指就可以轻松胜任这样的工作。曾有科学家告诉我，缓步动物对“机械损伤”的防护非常脆弱，这意味着你可以挤压死它们。但是假设没有这样直接的物理伤害，还有其他方式会导致它们死亡吗？斯隆、巴蒂斯塔以及罗卜考虑到三大可能的杀手：小行星撞击，这种天文事件曾导致恐龙灭绝；附近的恒星发生爆炸变成超新星以及伽玛射线爆发，遥远的恒星喷发出高能射线。
在小行星撞击的情况下，任何直接被太空岩石撞击的物体显然都会处于绝对糟糕的状态。而碰撞也会产生大量的灰尘，从而阻挡太阳光线，导致全球进入冰河时代。超新星和伽马射线爆发都会以类似的方式杀死生命，它们会释放出强烈的辐射。这些辐射会破坏臭氧层，使更多的辐射到达地表。它们会把大气中的氮和氧转化成一氧化二氮，从而形成酸雨和阻挡太阳光线的烟雾。
对于人类和那些生活在陆地上的生命来说，上述情况都是最糟糕的消息。但也有许多物种（包括许多缓步动物）生活在地下或海洋深处，它们会借助土壤或水避免受到伤害。它们可以在没有阳光的情况下存活下来，海洋酸化也不足以杀死它们。你可以辐射它们，但是这些动物对辐射的抵抗能力异常强大，且辐射也会被土壤或水削弱。斯隆、巴蒂斯塔以及罗卜计算发现，能够杀死海底缓步动物的辐射量也会引起海洋沸腾，那会引发更紧迫的问题。在辐射发挥作用之前，高温就会杀死它们。
因此，要想消灭世界上的所有生命，只需要有足够高的热度即可。那么天文灾难能给我们的蓝色星球提供足够的能量，使它的水温提高到100摄氏度以上吗？重量超过1.7万亿吨的小行星撞击地球可能产生类似效果，但是这种重量的小型是导致恐龙灭绝的小行星的10到1000倍重。在我们的太阳系中，只有19个已知的小行星足够大（当然还有几个矮行星，比如冥王星），但它们的轨道并不与地球交汇。在太阳系外，被这种可终结生命的怪物撞击的可能性在10亿年时间跨度中大约为十万分之一。
超新星和伽马射线暴发都可释放出导致海洋沸腾的能量，但是这些能量会随着距离延伸而损耗。要想消灭所有缓步动物，超新星需要在地球附近0.13光年距离内。而离我们最近的恒星——比邻星（Proxima Centauri）也有4.25光年的距离，而且它的体积太小，不足以成为超新星。即使它会成为超新星，也只会促使海洋温度上升0.1摄氏度。
所有这些计算都是以地球为基础的，而并非只有我们处于恒星爆炸的安全距离外。巴蒂斯塔创造了模拟银河系中恒星密度的模型，事实上中心星系中的恒星密度更大。但即使在那里，也只有1%的行星最终会被爆炸的恒星所毁灭。伽玛射线爆发也不太可能彻底灭绝生命。根据它们发生的频率，它们毁灭行星的几率在十亿年时间跨度中为100亿分之一。
最终，太阳会膨胀，并可能将地球吞没，但在此之前，地球会出现坍塌，并触发永久冰冻。罗卜说：“太阳末日也会终结地球上的所有生命，但在那之前，任何天体物理现象几乎都无法做到。在太阳的寿命结束之前，缓步动物有可能继续生存下去。”缓步动物并非生命最顽强的动物，如果它们能生存下来，微生物也可能成功。
在地球历史上，至少已经历了五次大规模灭绝事件，绝大多数活着的物种永远地消失了，但是有些生命最终在被遗忘中幸存下来。即使在面对更大的灾难时，斯隆、巴蒂斯塔以及罗卜都认为，生命仍然以某种形式坚持下来。西南研究所的克拉克·查普曼（Clark Chapman）赞同他们的结论，他说：“人类文明面临的灭绝危险实际上很小。几乎可以肯定，地球生命在数十亿年内不会灭绝。”
不过，查普曼也指出，当前的情况可能与太阳系的过去不同。当体积更大的小行星和彗星撞击可能存在生命的行星时，可能导致生命灭绝。”以地球为例，其诞生之初可能遭到与火星体积相当的天体撞击，从而产生月亮。
此外，查普曼还说，没有人知道其他行星上的生命进化是否会像地球上这样，那里会产生能够忍受极端环境、类似缓步动物的生命吗？这些生物能找到类似深海这样的安全避难所吗？他说：“很多有关太阳系外星球生命进化和生存能力的猜测，存在太多投机因素。”
斯隆承认，他和同事们在研究过程中做了许多假设。但是当科学家们想到地球以外的生命时，他们就忍不住把地球上的生命作为起点。斯隆现在对找到这样的生命感到更加乐观了。在过去的几十年里，天文学家们发现了数千颗系外行星。有些系外行星体积与地球相当，轨道位于所在恒星的宜居区，即能够获得足够的热量，同时又不太热。这些行星上是否存在生命依然是个悬而未决的问题。但斯隆表示：“如果生命真的在银河系的其他地方诞生，我们应该期待它们仍然存在。”
·2017-07-31 09:05 来源：网易科学人
本文来源：网易科学人责任编辑：田小娇
