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星際彗星 3I/ATLAS 可能為太陽系帶來了外星生命

3I/Atlas
Foto: 3I/Atlas - X/@jameswebb_nasa

星際彗星 3I/ATLAS 顯示的跡象引起了科學界的興趣。在靠近太陽後,該物體釋放了大量的甲烷(CH4)—這種化合物被認為是系外行星大氣中生命的潛在特徵。这一现象引起了人们的关注,因为韦伯望远镜和 SPHEREx 天文台在 2025 年 8 月进行的先前观测中并未检测到甲烷。它的出现较晚,直到 3I/ATLAS 接近恒星时才出现,这表明该化合物储存在彗星核的更深层,并通过强烈的太阳加热释放出来。

哈佛大學的天文學家阿維·勒布分析了這些數據,並提出了一個有爭議的假設:甲烷可能具有生物起源,而不僅僅是化學起源。核心問題仍懸而未決:甲烷的釋放是外星生命產生的嗎?

奇異軌道排列與射向太陽

3I/ATLAS 在進入太陽系宜居帶時遵循了非凡的軌跡。它的路徑與地球軌道平面的夾角在 4.88 度以內,在統計上是個罕見的巧合。该物体呈现出明显的向太阳射流(反尾部),向恒星喷射的物质由穿过太阳风和辐射的大块水冰或岩石碎片组成。

除了甲烷之外,SPHEREx 還檢測到了複雜的有機分子:

  • CH3OH(甲醇)
  • H2CO(甲醛)
  • CH4(甲烷)
  • C2H6(乙烷)

這些分子的生成速度達到每秒 5 × 1026 個分子,大約是同時生成水分子的十分之一。韋伯在隨後的測量中有力地證實了甲烷的光譜檢測。

化學揮發性的悖論

甲烷的延遲釋放為傳統模型帶來了難題。甲烷是一種高揮發性分子,昇華溫度為攝氏 -220 度,明顯低於二氧化碳(攝氏-97 度)。這意味著 3I/ATLAS 表面的甲烷冰應該在該物體首次報告放氣期間就已經劇烈昇華,遠早於它最接近太陽的距離。

然而,Webb 和 SPHEREx 都沒有在 2025 年 8 月檢測到甲烷。比甲烷更易揮發的一氧化碳 (CO) 在此之前就被發現了,這一結果無法用簡單的化學解釋來解釋。勒布提出,核心外層的甲烷仍處於耗盡狀態,只有在接近太陽的溫度允許進入內部儲備時才會釋放。

Panspermia:生命在世界之間的轉移

如果甲烷具有生物起源,那麼外星生命的分佈機制就具有科學合理性。 3I/ATLAS 噴射到太陽的噴射機攜帶大塊冰和岩石碎片,可能將太陽系外微生物運送到太陽系的宜居行星。這種現象稱為有生源論,其作用就像宇宙蒲公英——花透過風將種子傳播到肥沃的土壤。

對於星際冰山來說,有源論是由陽光觸發的,當物體沿著與宜居行星軌道平面對齊的軌跡時最有效——這正是 3I/ATLAS 的場景。向陽噴射機中的大碎片將充當外星生命種子的合適運載工具。

生命在極端條件下的生存

有生源說面臨著一個基本問題:外星生命能否在像 3I/ATLAS 這樣的冰山內的極端冰凍條件下的星際旅行中倖存下來?

在地球上,微生物表現出非凡的恢復能力。研究文件:

  • 活細菌在冰中保存了數百萬年
  • 在3公里深的冰晶中發現活的微生物,休眠了3萬多年
  • 從南太平洋海底 75 公尺(海平面以下 5,700 公尺)的岩石沉積物中發現的生物,這些生物處於冬眠狀態超過 1 億年

加州大學柏克萊分校的研究人員解釋說,微生物在自身周圍形成一層微小的液態水薄膜,使氧氣、氫氣、甲烷和其他氣體從薄膜中擴散到附近的氣泡中,為長期生存提供足夠的營養。 2020年發表在《自然通訊》上的研究表明,這些古老的微生物在實驗室被重新激活後,從冬眠中恢復,再次代謝和繁殖。

定向有生論:星際園丁假說

勒布也提出了一個推測的可能性:定向有生論。在這種情況下,一個被稱為「星際園丁」的文明或宇宙實體會故意引導 3I/ATLAS 執行一項任務,為太陽系的宜居行星施肥。這個假設可以解釋該物體的軌跡與宜居行星軌道平面之間罕見的對齊,以及帶有大碎片的向日射流的存在和特徵。

如果這種情況得到證實,這將代表著關於我們宇宙根源的一個基本發現——不僅生命存在於其他世界,而且我們自己的存在可能是由星際園丁播種的。

後續步驟:檢測與探索

為了檢驗定向有源論假說,勒佈建議美國國家科學基金會的魯賓天文台和美國能源部尋找更多的星際冰山。如果確定了接近黃道面的明顯統計偏好,則定向有源論假說將獲得顯著更大的可信度。

在這種情況下,航太機構應該計劃攔截星際冰山的任務。直接與這些物體表面進行受控碰撞的探測器可以診斷噴射物質的成分,並推斷它是否攜帶外星生命。如果運送生物體,最迫切的問題就出現了:外星生命是否與我們所知的地球生命相似?