太阳系里可能会有生命迹象的星球

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1、館訊第298期太陽系裡可能會有生命跡象的星球文／陳輝樺摘要依據近代的星際探險和太空天文觀測上的發現，來檢視太陽系裡行星與衛星群是否適合生命的生存，並瞭解星體科學家們為何猜測這幾顆星球可能會有生命跡象。除了傳統上我們認知的類似地球環境的太陽系內生命適居帶上星體─金星與火星之外，近年來類木行星的衛星（如木星的四顆伽利略衛星、土星的泰坦與土衛2、海王星1）內部也發現可能存在著海洋。科學家推測要出現生命，需要有維持生命的有機化學物質、能量來源和液態水等3個要素，這些行星與衛星群呈現的跡象似乎都能滿足這些條件，使得星體生物學家們對於有否生物存在其中，極感興趣。關鍵詞：適居帶、

2、伽利略衛星、內部海洋、彗星、坑洞12012年8月7日美國火星探測器「好奇號」成功著陸，再次吸引全球的注意，燃起人類探究地球以外生物的火苗。「好奇號」發射的目的是在探測火星上是否有生命存在的跡象，以及是否具有適合人類居住的條件。20世紀初有科學家提出「胚種論」概念認為生命種源在星際間漂流，偶而會在合適的行星繁衍進化；另有科學家倡導「原始湯」模型，說明地球上的生物可能發生自原始有機海洋。若果真地球上生命的起源是他們所說的「胚種論」概念或「原始湯」之論點，那麼太陽系裡應該處處可見生命的跡象。這是真的嗎？我們不妨依據近代的星際探險和太空天文觀測的發現，來檢視太陽系裡的行星與

3、衛星群是否適合生命的生存，並瞭解星體科學家們猜測這幾顆星球被質疑可能會有生命跡象的理由。太陽系內生命帶上的行星－金星金星的大小（約0.95倍的地球直徑）、質量（約0.815個地球質量）、運行狀況與組成結構與地球很類似，兩者相似的特性引發揣測金星可能可以為人類提供另一個居所。歐洲航空暨太空總署(ESA)太空船「金星特快車號」(VenusExpress)仔細掃描其海拔10∼110公里的現存大氣，發現有大量水分的殘留物。金星的表面溫度足以將鉛融化，並被濃密的二氧化碳和硫酸構成的大氣覆蓋，且其大氣壓力比地球的大了90倍，溫室效應造成平均約攝氏465度的高溫地表，儘管如此，金

4、星還是可能曾經一度富含水源。雖然金星有強烈的火山活動，但是卻不曾發現有類似地球上地塊移動的板塊運動。太陽系內生命帶上的行星－火星比地球距離太陽的平均距離還遠8000萬公里的火星，因地表土壤含有大量氧化鐵等物質而被稱為「紅色行星」。火星質量約為0.1075個地球質量，直徑約是0.53倍的地球直徑，自轉一圈為24小時37分，以每秒24.13公里的速度繞行太陽，其赤道面與繞行太陽公轉的軌道面呈24度的夾角，擁有約地球一半厚度的大氣層，春夏秋冬四季分明，表面溫度在攝氏零下120度至攝氏25度之間，可能曾經存在大量的水。這些環境條件和地球頗為相近，而且又鄰近地球，所以常被認為

5、曾有生物存活過。但因火星上已沒有地殼的板塊運動，也沒有火山的活動跡象，且其地函內部岩漿的流動似乎也停了，僅在局部被量測到微弱的地磁，而其大氣層中約95.32%為二氧化碳，這種種跡象又呈現出它是個寂靜的世界。依據影像顯示，大約在34億年前，火星上可能存在湖泊，今日雖已乾枯但仍有水存在。火星表面目前雖然相當乾燥，但是證據顯示其表面多達三分之一曾被海洋覆蓋。已知火星上有水冰及在攝氏零下120度由二氧化碳所形成的乾冰。圖1是產生甲烷的生物，圖2是適鹽生物的顯微鏡照片。許多星球生物學家認為這些生物可能可以在火星地表存活。換言之，火星可能是一處適宜耐嚴厲條件的微生物存活之地。2

6、圖1.產生甲烷的微生物圖2.適鹽存活的微生物木星的衛星木衛1：伊奧伽利略於1610年發現4顆木星的衛星通稱為伽利略衛星，它們分別是伊奧（IO，木衛1）、甘尼米德（Ganymede，木衛3）、卡利斯多（Callisto，木衛4）和歐羅巴（Europa，木衛2），環繞著木星旋轉。這4顆如行星般大小的木星衛星，常被稱為「伽利略衛星」。伊奧是最接近木星的衛星，其體積大小略大於月球。伊奧與木星距離的變化而產生驚人的潮汐力作用，使伊奧的固態表面形成大於100公尺的落差（相較於地球僅有18公尺液態水的落差），其地表密布的活火山景觀引起科學家的重視（圖3‐1、3‐2）。這股潮汐力的

7、「起泵」作用也使伊奧內部產生大量的熱，再藉由地表的火山口讓岩漿傾瀉而出，故其地表多處常保持著液態狀況。SO2是伊奧的稀薄大氣中最主要的成份。圖3-1與3-2.近觀伊奧地表密布的活火山景觀3木衛2：歐羅巴歐羅巴（Europa，木衛2）是伽利略衛星中接近木星次遠的衛星。歐羅巴的地表呈現冰裂景觀，它的密度僅為3克/立方公分，如此小的密度使科學家懷疑其地殼下有水的存在，據科學家的猜測在其5公里厚的地殼下，可能有一個50公里厚的海洋存在，海水甚至會滲出地表使得歐羅巴表面處處可見冰裂的地形（圖4），這也使得星體生物學家們不得不對於歐羅巴內部有否生物存在，極感興趣。圖4.歐羅