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大海撈針：找尋可居住的星球 - Ariel Anbar

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    宇宙中大約有一千億個星系。
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    每個星系大約有一千億個恆星。
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    而許多恆星有行星繞著它們旋轉。
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    所以我們要怎麼在這麼片浩瀚中
    找尋其他生物？
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    這就像大海撈針一樣。
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    也許我們會先從一些行星著手，
    這些行星要能夠維持我們已經認識的生命形態
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    ──也就是我們所說的「適居地區」。
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    這樣的星球會有什麼特徵？
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    要回答這個問題，我們不用向外找答案。
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    而是看看我們自己。
    我們的地球。
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    因為這顆宇宙中獨一無二的星球，
    我們確定它上面是可住人的。
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    當我們從宇宙中看著地球，
    我們會看到一個藍色的、充滿水的世界。
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    地球表面有確實有四分之三
    被海洋所覆蓋。
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    因為水獨特的物理性質與化學性質，
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    它對於我們已知的生命來說
    是絕對重要的。
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    所以我們對於富含水的行球
    感到特別期待。
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    幸運的是，水在宇宙中蠻常見的。
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    然而生命須要的是液態水，
    不是冰、也不是水氣，
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    這就變得有一點點不常見了。
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    要找到表面上有水的行星，
    有三件事情是重要的。
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    第一，這行星必須夠大，
    這樣才能有足夠的重力
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    來把水分子抓住、
    不讓它們飛回宇宙。
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    比如說，火星比地球還小，所以重力也比較小，
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    而這是火星上大氣稀薄
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    並且沒有海洋的原因。
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    第二，這行星必須要有大氣層。
    為什麼？
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    因為如果沒有大氣層，
    那這星球就是真空的，
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    而液態水在真空中
    並不是穩定的。
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    舉例來說，月球上沒有大氣，
    所以如果你在月球上潑一些水，
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    它要不就是沸騰變成氣體，
    要不就是凝結成冰。
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    如果沒有大氣壓力，
    液態水就沒辦法存在。
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    第三，這行星必須要和它的恆星
    保持適當的距離。
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    太近，表面溫度會超過水的沸點，
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    那海洋就會變為水蒸氣。
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    太遠，那表面溫度就會降到水的凝固點以下
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    這樣海洋就會凝結成冰。
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    炎熱如火或是寒冷如冰。
    對於已知的生命來說，兩種都是不行的。
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    你可以想像那段水能以液態存在的完美區域
    就像是恆星周圍的一個環。
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    我們把這個環叫作
    「適居帶」。
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    所以當我們在找尋適居地區的時候，
    我們一定會去找尋落在恆星適居帶的行星。
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    這些區域最有可能找到
    和地球相似的行星。
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    儘管適居帶是
    找尋有生命行星的一個好地方，
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    但還是有一些些困難。
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    首先，適居帶裡的行星
    並不一定就是適居的星球。
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    太陽系裡的金星就是個例子。
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    如果你是外星人的天文學家，
    也許金星看上去很有可能。
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    它大小適中、它有大氣層、
    又在太陽的適居帶裡。
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    外星天文學家
    應該會覺得它是地球的孿生兄弟。
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    不過金星並不適合生存，
    至少它的表面沒辦法。
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    已知生命無法生存。
    它太熱了。
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    這是因為金星的大氣充滿著二氧化碳，
    這是種重要的溫室氣體。
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    事實上，它的大氣
    幾乎全部都是二氧化碳，
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    而且是我們大氣的一百倍厚。
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    因此，
    金星的氣溫熱到可以將鉛熔化，
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    而且乾到不行。
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    所以找尋大小適中、
    離恆星距離適中只是個開始。
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    我們也會想要知道
    它們大氣的組成。
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    而當我們稍微瞄一下地球深處
    第二個困難就會浮現出來。
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    在過去的三十年之中，我們發現許多
    活在各種極端環境的微生物。
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    我們在腳下數英里的岩石裂縫裡找到它們，
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    在海洋底層的熱水中找到它們，
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    在溫泉的酸性水質中找到它們，
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    還有在頭上數英里的雲滴裡找到它們。
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    這些所謂的嗜極生物並不少見。
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    有些科學家估計
    地底深處所有微生物的質量
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    相當於
    所有地表生物的質量。
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    這些地底微生物
    並不依賴海洋和陽光。
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    這些發現告訴我們
    地球這類的行星可能只是宇宙生命的冰山一角。
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    也許有生命存活在火星地底的含水層。
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    也許有大量生命存活在
    木星的衛星歐羅巴（Europa）上，
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    在那裡液態水可能是躲在
    結冰的地殼之下。
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    其他地底海洋則是在土星衛星恩克拉多斯（Enceladus）上，那也是噴到空中的間歇泉的源頭。
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    這些間歇泉有可能噴著
    含有微生物的泉水嗎？
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    我們能飛到那裡然後找出答案嗎？
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    或者說是其他我們不知道的生物，
    它們仰賴其他液體存活而不是水？
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    也許反而是我們才是一個瘋狂的物種，
    生活在奇怪又異端的環境裡。
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    也許實際上的適居帶大到
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    像是大片海洋裡的
    數十億根針。
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    也許整體看來，
    地球才是許多不同形式的適居地區裡的其中一種。
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    而要找出答案唯一的方法
    就是向外探索。
Title:
大海撈針：找尋可居住的星球 - Ariel Anbar
Speaker:
Ariel Anbar
Description:

完整課程請見：http://ed.ted.com/lessons/a-needle-in-countless-haystacks-finding-habitable-planets-ariel-anbar

在數十億的星系還有其數十億的恆星中，我們要怎樣找到像地球一樣適合居住的星球呢？對於我們已知的生命，什麼是維持它們的必需品呢？Ariel Anbar 提供了一個清單，讓我們找尋其他行星上可能的生命。

課程：Ariel Anbar
動畫：TED-Ed
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:11

Chinese, Traditional subtitles

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