地外文明
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1、为什么地球上存在生命?
2、地外文明存在吗?
3、地外文明探索的艰巨性
4、寻找地外文明
5、关于UFO(Unidentified
Flying
Object) 6、太阳系内的地外生命探索 7、最新发现
1、为什么地球上存在生命 它具备了生命存在的一切必要条件: A、适宜的温度; B、空气和水。
地外生命存在的科学依据 1、地球上的生命是物质的,构成生物体的材 料和非生物体的物质材料是相同的(元素、 及其中的质子、电子等)。 2、地球以外的广阔宇宙中,构成恒星、星系 等物质的基本材料同地球上是一致的,它们 所遵循的规律也是相同的。 3、生命存在的环境条件 4、星际有机分子的发现 5、人工实验
宇宙中的电磁辐射波长覆盖整个电磁波谱,外星生命的视觉和 听觉频率范围很可能与我们不同,我们不知从何处下手。再者, 由于距离遥远,信号一定非常微弱,难以察觉。 重点搜索范围:波长为21厘米(1420MHz)的中性氢原子谱线和 波长为18厘米(1670MHz)的羟基(OH)分子谱线。
The water-hole
凤凰计划创始人之一的德雷克
直径64米的射电望远 镜,澳大利亚
305米阿雷西博射电望 远镜,波多黎哥
Phoenix
1972年、73年美国发射的先驱者10号和11 号行星际飞船,带着地球人的信息,在完成 对木星和土星的探测任务后1984年飞出太 阳系;
先 驱 者 号 所 携 带 的 名 片
距伦敦130公里,4000-5000年前建造,每 块石重数十至数百吨。和金字塔同样的困 惑,怎样搭建的?
复活节岛上的巨石雕像
位于南太平洋中的小岛上,每个重约30吨,高9米
6、太阳系内的地外生命探索
A、月球 1969年7月20日人类乘阿波罗11号首次登月 (7月16日发射)表明月球上没有生命存在。 1998年1月,美国发射的“月球勘探者”绕月 极轨道卫星探测表明,月球的南北两极存在 大量的水冰,估计含水总量超过100亿吨。
2001年4月7日上午11时02分在美国佛罗里达州卡那 佛莱尔角空军基地,德耳塔II号运载火箭携带2001火 星奥德赛探险宇宙飞船呼啸着直上蓝天。火星奥德 赛终于发射成功,它开始了通往火星6个月的漫长征 程! 2001年俄罗斯将发射登陆飞船; 2003年6月,美国发射了两个飞船,将探测器“机遇” 号和“勇气”号送上了火星,目前这两个探测器已 经送回了大量有关火星的资料,证实了火星上曾经 有水存在。 2003年欧空局也向火星发射了探测器“小猎犬2”号, 但就在即将到达火星时失踪。 2005年,美国发射观测者2005号,将机器人送上火 星,采集火星土壤样本带回地球。
Too hot
Habitabl e zone
Too cold
D、行星本身应具备适当的体积和质量; 质量太大,引力过强; 质量太小,引力不足,不能保持住大气圈和 液态水,如月球。 E、行星的运转条件要适宜。 公转轨道要近园形。
3、地外文明探索的艰巨性 空间隔离 距离地球最近的恒星4.3光年, 相当于阿波罗号 登月飞船往返月球5千万次(4万公里/小时, 需10 万年); 频谱隔离
Waves absorbed by ionised gas 30 H OH Waves absorbed by atmosphere 10 Wavelength (cm) 5 3
21
18
如果射电波的波长大于30cm,它们将被星系际的电离气体 吸收,若波长短于3cm,则被地球大气吸收,也被具有生 命的行星大气吸收,所以,探测文明的波长范围应在3-30cm 之间。在此范围内,氢原子的共振线是21cm,羟基(OH)分 子的共振线为18cm,所以以水为基础的生命,信号应在18-21 cm之间,这个区间被称为水洞。
D、木卫二与土卫六 伽里略号木星探测器发现:木卫二(欧罗巴)表面 覆盖着白色冰层,有纵横的沟壑,很像地球两极的 浮冰,冰层下面可能有液态水,水下隐藏着海底火 山,提供热量,因此可能存在生命(微生物)。 土卫六(泰坦)是太阳系的第二大卫星,仅次与木 卫三。有大气层,表面物理条件和原始地球相似。 1997年10月15日发射的卡西尼号探测器将探测土星 及其卫星(2004年7月)。
Unidentified Flying Object 的缩写,即不明 飞行物。 最早发现的是美国农民(1878年),20世纪 对UFO的研究起自1947年美国人阿诺德对发 光状圆盘物(飞碟)的发现。 到1968年为止,仅美国收集到的有关报告就 有12618起。
为探索UFO,1948年美国空军执行一项著名 的“蓝皮书计划”。1969年结束。 在12600件目击报告中,12000件均可以用飞 机、气球、彩云、流星、鸟、人造卫星及光 线反射等给予解释,但仍有5百多个报告无法 用一般的物理及大气现象说明,也不能肯定 是外星人的交通工具。
80年代以后 ,红外卫星加入观测,探测到可能 的太阳系外的行星系统; 92年,美国又开始进行“高分辨率微波巡视”划。 使用世界上最大的射电望远镜用数十万个频道对 100光年以内的1000个类太阳恒星逐个扫描,从 中寻找外星人发出的信息。93年由于财政困难而 终止。 1995年,在民间资助下,美国加州的科学家们又 启动了“凤凰”计划。
这是玛雅人制作的石浮雕
埃及金字塔之谜
4500年前建造,最大的胡夫金字塔用了260万块 巨石,每块石重约10吨,堆砌的金字塔没有用任 何粘结剂,内部结构及其复杂和神奇。 石块的开采、切割、运送、堆砌? 所需人员的数量、后勤供给等如何解决的? 万名工人700年才能完成,实际上用了20年
英国巨石阵
彗星带水到地球上的模拟过程
彗星可能播撒了生命的种子
10亿年 30亿年单细胞生命 20亿年
2、地外文明存在吗?
地球是已知的唯一存 在生命的星球。 它是太阳系中一颗普 通的行星;太阳是银 河系1000亿颗恒星中 的普通一员;银河系 又是宇宙近千亿个星 系中的一个。由此判 断,地外文明应该存 在。
世界未解之谜
玛雅文明的产生和消失 约3500年前后(公元前1300年),在中美洲的墨 西哥地区产生。此时中国处于由夏王朝到三国的 变迁。 公元292年-900年是其鼎盛时期,文明程度非常 之高: 精深的天文知识、完善的历法体系、繁复的数学 运算、高度抽象的思维方式,繁荣的城市等 1521年辉煌过的灿烂文明神秘消失,他们抛弃了 城市,转向荒凉的深山老林。
按照人们对地球生命环境的理解,地外生命 产生的条件为: A、恒星质量要求在1.3-0.33太阳质量; 质量太大,稳定期大短,不足以形成生命, 质量大小,能量太低。 B、恒星必需是具有行星系统的单星; 双星系中行星温度变化太大且轨道不稳定。 C、行星必须落在中心恒星的生态圈内; 生态圈由中心星的质量和光度决定。
B、金星 美苏两国先后发射30颗金星探测器,21颗成 功进行了考察。结果表明,金星大气二氧化 碳含量达97%,表面温度470度,90个地球大 气压,没有生命存在。
C、火星
半径:地球的53.2%(3393Km) 质量:地球的10.74%( 自转周期:24小时37分 倾角:25度12分 公转周期:687天
Olympus Mons, Mars
1997年7月,美国“火星探路者”飞船在火星 登陆成功,有轮子的火星车“旅居者”在地 面工作人员的遥控下在火星上行驶,实现对 火星较大范围的移动考察;
勇气号的杰作
1998年7月,日本火星探测器希望号发射升空, 由于在由地球轨道进入火星轨道时消耗过多 的燃料,要到2003年底方能进入火星轨道, 比原计划晚4年。 1998年12月12日,美国发射火星气候轨道器, 在99年9月进入火星大气层时,发生故障而消 失; 1999年1月4日,发射火星极地登陆者,欲寻 找火星上水的踪迹,但到12月失踪。
水手5号火星探测器
水手6号
1971年5月,前苏联的“火星2号”和“火星3 号”飞船相继发射升空,2号11月投下的探测 器毁于火星表面,3号的登陆舱同年12月在火 星上软着陆,但仅送回22秒的信号就永远停 止了工作;
1976年7月,美国“海盗1号”、海盗2号飞船 的着陆器分别在火星成功着陆,这两个着陆 器携带了许多精密仪器,分析了火星的土壤、 测量了风速、气压和温度,并确认了火星的 大气成分;
木卫二的 冰缝
7、最新发现
2007年4月24日,欧洲不同国家的11位天文 学家称,他们发现了太阳系外的“宜居行星” 欧洲南方天文台位于智利拉西拉地区的天文 望远镜观测发现的 名称定为Gliese 581C; 它围绕运行的恒星是一个红矮星; 位于南半天球的天秤星座内 距离太阳系20.5光年(193万亿公里)
温度:20-167度 距离:1.524AU
人类探测火星的历程 1877年,意大利 天文学家称火星 上有人造运河;
1962年11月,前苏联发射的“火星1号”探测器在 飞离地球一亿公里时与地面失去联系,下落不明;
1965年7月,美国“水手4号”飞船接近火星,从距 离一万公里处拍摄了21幅照片,发现火星上存在大 量的环行山,火星的大气密度只有地球的1%; 1969年,美国“水手5号”和“水手6号”飞船再次 掠过火星,拍摄200多幅照片,表明火星表面的温度 比预想的更低,火星大气中二氧化碳含量高达 95%, 水蒸气难以寻觅; 1971年11月, “水手9号”进入火星轨道,成为火 星的第一颗人造卫星,它成功拍摄了火星的全貌, 确认火星上并不存在运河,火星的一个半球上有许 多环行山,外貌像月球,另半个球则比较平坦;
勇气号
机遇号拍摄的火星表面存在水冲刷的痕迹
上面这张由“机遇号”的全景相机拍摄的照片,展示了“机 遇号”登陆火星时抛弃的隔热罩。照片左边闪光的物体隔热 罩的主体部分,高约1米,距离“机遇号”约13米远。在照片 的中部是隔热罩的另一块较大的残骸,呈扁平状,距离“机 遇号”约14米远。照片的右边是隔热罩撞击火星表面形成的 浅坑,直径约2.8米,深约5~10厘米,距离“机遇号”约6米 远。在这个撞击区域周围,还散落着不少隔热罩的小碎片
1977年8、9月发射的旅行者1、2号行星际飞船 带有更多的音像资料包括地球上的天象、环境、 人体等115张图片及各种自然界、动物和人类的 声音,其中还有巴赫、莫扎特的作品及中国古 典音乐高山流水,已飞出太阳系,希望能被地 外文明截获。 它们到达最近的恒星系也要4万年左右!
5、关于UFO
生命基础隔离 其他星球上的生命可能不是碳型生物,也 可能不是分子水平的。
4、寻找地外文明SETI(Search for
Extraterrestrial Intelligence)
源自文库
20世纪50年代 1960年,美国国立射电天文台的德雷克在21厘米波段 开始星际通讯实验,称为“奥兹玛”计划(也称为 “小绿人”计划),没有结果; 70年代,美国国家射电天文台主持了奥兹玛2计划, 对离地球80光年内的600颗恒星进行射电观测,并对10 颗可能有行星存在的天区发送了功率强大的联络信号, 至今没有收到信号。
…and our Sun is just one of 100 billion stars, all circling around in our Galaxy - the Milky Way
So surely, amongst those billions of stars, there must be other stars just like our Sun, with planets just like our Earth, with civilisations like ours?
最初的大气二氧化碳占主要地位,生命和植物的产生吸收二 氧化碳放出氧气。 水的来源:火山喷发释放水蒸气?大量的彗星和地球碰撞或 进入地球大气,释放足够的水蒸气?
地球生命的诞生过程: 30亿年前出现单细胞生命;6亿年前出现无脊椎动物; 4亿年前生物开始登陆;200万年前出现人类;5000 年前开始人类文明。
2、地外文明存在吗?
3、地外文明探索的艰巨性
4、寻找地外文明
5、关于UFO(Unidentified
Flying
Object) 6、太阳系内的地外生命探索 7、最新发现
1、为什么地球上存在生命 它具备了生命存在的一切必要条件: A、适宜的温度; B、空气和水。
地外生命存在的科学依据 1、地球上的生命是物质的,构成生物体的材 料和非生物体的物质材料是相同的(元素、 及其中的质子、电子等)。 2、地球以外的广阔宇宙中,构成恒星、星系 等物质的基本材料同地球上是一致的,它们 所遵循的规律也是相同的。 3、生命存在的环境条件 4、星际有机分子的发现 5、人工实验
宇宙中的电磁辐射波长覆盖整个电磁波谱,外星生命的视觉和 听觉频率范围很可能与我们不同,我们不知从何处下手。再者, 由于距离遥远,信号一定非常微弱,难以察觉。 重点搜索范围:波长为21厘米(1420MHz)的中性氢原子谱线和 波长为18厘米(1670MHz)的羟基(OH)分子谱线。
The water-hole
凤凰计划创始人之一的德雷克
直径64米的射电望远 镜,澳大利亚
305米阿雷西博射电望 远镜,波多黎哥
Phoenix
1972年、73年美国发射的先驱者10号和11 号行星际飞船,带着地球人的信息,在完成 对木星和土星的探测任务后1984年飞出太 阳系;
先 驱 者 号 所 携 带 的 名 片
距伦敦130公里,4000-5000年前建造,每 块石重数十至数百吨。和金字塔同样的困 惑,怎样搭建的?
复活节岛上的巨石雕像
位于南太平洋中的小岛上,每个重约30吨,高9米
6、太阳系内的地外生命探索
A、月球 1969年7月20日人类乘阿波罗11号首次登月 (7月16日发射)表明月球上没有生命存在。 1998年1月,美国发射的“月球勘探者”绕月 极轨道卫星探测表明,月球的南北两极存在 大量的水冰,估计含水总量超过100亿吨。
2001年4月7日上午11时02分在美国佛罗里达州卡那 佛莱尔角空军基地,德耳塔II号运载火箭携带2001火 星奥德赛探险宇宙飞船呼啸着直上蓝天。火星奥德 赛终于发射成功,它开始了通往火星6个月的漫长征 程! 2001年俄罗斯将发射登陆飞船; 2003年6月,美国发射了两个飞船,将探测器“机遇” 号和“勇气”号送上了火星,目前这两个探测器已 经送回了大量有关火星的资料,证实了火星上曾经 有水存在。 2003年欧空局也向火星发射了探测器“小猎犬2”号, 但就在即将到达火星时失踪。 2005年,美国发射观测者2005号,将机器人送上火 星,采集火星土壤样本带回地球。
Too hot
Habitabl e zone
Too cold
D、行星本身应具备适当的体积和质量; 质量太大,引力过强; 质量太小,引力不足,不能保持住大气圈和 液态水,如月球。 E、行星的运转条件要适宜。 公转轨道要近园形。
3、地外文明探索的艰巨性 空间隔离 距离地球最近的恒星4.3光年, 相当于阿波罗号 登月飞船往返月球5千万次(4万公里/小时, 需10 万年); 频谱隔离
Waves absorbed by ionised gas 30 H OH Waves absorbed by atmosphere 10 Wavelength (cm) 5 3
21
18
如果射电波的波长大于30cm,它们将被星系际的电离气体 吸收,若波长短于3cm,则被地球大气吸收,也被具有生 命的行星大气吸收,所以,探测文明的波长范围应在3-30cm 之间。在此范围内,氢原子的共振线是21cm,羟基(OH)分 子的共振线为18cm,所以以水为基础的生命,信号应在18-21 cm之间,这个区间被称为水洞。
D、木卫二与土卫六 伽里略号木星探测器发现:木卫二(欧罗巴)表面 覆盖着白色冰层,有纵横的沟壑,很像地球两极的 浮冰,冰层下面可能有液态水,水下隐藏着海底火 山,提供热量,因此可能存在生命(微生物)。 土卫六(泰坦)是太阳系的第二大卫星,仅次与木 卫三。有大气层,表面物理条件和原始地球相似。 1997年10月15日发射的卡西尼号探测器将探测土星 及其卫星(2004年7月)。
Unidentified Flying Object 的缩写,即不明 飞行物。 最早发现的是美国农民(1878年),20世纪 对UFO的研究起自1947年美国人阿诺德对发 光状圆盘物(飞碟)的发现。 到1968年为止,仅美国收集到的有关报告就 有12618起。
为探索UFO,1948年美国空军执行一项著名 的“蓝皮书计划”。1969年结束。 在12600件目击报告中,12000件均可以用飞 机、气球、彩云、流星、鸟、人造卫星及光 线反射等给予解释,但仍有5百多个报告无法 用一般的物理及大气现象说明,也不能肯定 是外星人的交通工具。
80年代以后 ,红外卫星加入观测,探测到可能 的太阳系外的行星系统; 92年,美国又开始进行“高分辨率微波巡视”划。 使用世界上最大的射电望远镜用数十万个频道对 100光年以内的1000个类太阳恒星逐个扫描,从 中寻找外星人发出的信息。93年由于财政困难而 终止。 1995年,在民间资助下,美国加州的科学家们又 启动了“凤凰”计划。
这是玛雅人制作的石浮雕
埃及金字塔之谜
4500年前建造,最大的胡夫金字塔用了260万块 巨石,每块石重约10吨,堆砌的金字塔没有用任 何粘结剂,内部结构及其复杂和神奇。 石块的开采、切割、运送、堆砌? 所需人员的数量、后勤供给等如何解决的? 万名工人700年才能完成,实际上用了20年
英国巨石阵
彗星带水到地球上的模拟过程
彗星可能播撒了生命的种子
10亿年 30亿年单细胞生命 20亿年
2、地外文明存在吗?
地球是已知的唯一存 在生命的星球。 它是太阳系中一颗普 通的行星;太阳是银 河系1000亿颗恒星中 的普通一员;银河系 又是宇宙近千亿个星 系中的一个。由此判 断,地外文明应该存 在。
世界未解之谜
玛雅文明的产生和消失 约3500年前后(公元前1300年),在中美洲的墨 西哥地区产生。此时中国处于由夏王朝到三国的 变迁。 公元292年-900年是其鼎盛时期,文明程度非常 之高: 精深的天文知识、完善的历法体系、繁复的数学 运算、高度抽象的思维方式,繁荣的城市等 1521年辉煌过的灿烂文明神秘消失,他们抛弃了 城市,转向荒凉的深山老林。
按照人们对地球生命环境的理解,地外生命 产生的条件为: A、恒星质量要求在1.3-0.33太阳质量; 质量太大,稳定期大短,不足以形成生命, 质量大小,能量太低。 B、恒星必需是具有行星系统的单星; 双星系中行星温度变化太大且轨道不稳定。 C、行星必须落在中心恒星的生态圈内; 生态圈由中心星的质量和光度决定。
B、金星 美苏两国先后发射30颗金星探测器,21颗成 功进行了考察。结果表明,金星大气二氧化 碳含量达97%,表面温度470度,90个地球大 气压,没有生命存在。
C、火星
半径:地球的53.2%(3393Km) 质量:地球的10.74%( 自转周期:24小时37分 倾角:25度12分 公转周期:687天
Olympus Mons, Mars
1997年7月,美国“火星探路者”飞船在火星 登陆成功,有轮子的火星车“旅居者”在地 面工作人员的遥控下在火星上行驶,实现对 火星较大范围的移动考察;
勇气号的杰作
1998年7月,日本火星探测器希望号发射升空, 由于在由地球轨道进入火星轨道时消耗过多 的燃料,要到2003年底方能进入火星轨道, 比原计划晚4年。 1998年12月12日,美国发射火星气候轨道器, 在99年9月进入火星大气层时,发生故障而消 失; 1999年1月4日,发射火星极地登陆者,欲寻 找火星上水的踪迹,但到12月失踪。
水手5号火星探测器
水手6号
1971年5月,前苏联的“火星2号”和“火星3 号”飞船相继发射升空,2号11月投下的探测 器毁于火星表面,3号的登陆舱同年12月在火 星上软着陆,但仅送回22秒的信号就永远停 止了工作;
1976年7月,美国“海盗1号”、海盗2号飞船 的着陆器分别在火星成功着陆,这两个着陆 器携带了许多精密仪器,分析了火星的土壤、 测量了风速、气压和温度,并确认了火星的 大气成分;
木卫二的 冰缝
7、最新发现
2007年4月24日,欧洲不同国家的11位天文 学家称,他们发现了太阳系外的“宜居行星” 欧洲南方天文台位于智利拉西拉地区的天文 望远镜观测发现的 名称定为Gliese 581C; 它围绕运行的恒星是一个红矮星; 位于南半天球的天秤星座内 距离太阳系20.5光年(193万亿公里)
温度:20-167度 距离:1.524AU
人类探测火星的历程 1877年,意大利 天文学家称火星 上有人造运河;
1962年11月,前苏联发射的“火星1号”探测器在 飞离地球一亿公里时与地面失去联系,下落不明;
1965年7月,美国“水手4号”飞船接近火星,从距 离一万公里处拍摄了21幅照片,发现火星上存在大 量的环行山,火星的大气密度只有地球的1%; 1969年,美国“水手5号”和“水手6号”飞船再次 掠过火星,拍摄200多幅照片,表明火星表面的温度 比预想的更低,火星大气中二氧化碳含量高达 95%, 水蒸气难以寻觅; 1971年11月, “水手9号”进入火星轨道,成为火 星的第一颗人造卫星,它成功拍摄了火星的全貌, 确认火星上并不存在运河,火星的一个半球上有许 多环行山,外貌像月球,另半个球则比较平坦;
勇气号
机遇号拍摄的火星表面存在水冲刷的痕迹
上面这张由“机遇号”的全景相机拍摄的照片,展示了“机 遇号”登陆火星时抛弃的隔热罩。照片左边闪光的物体隔热 罩的主体部分,高约1米,距离“机遇号”约13米远。在照片 的中部是隔热罩的另一块较大的残骸,呈扁平状,距离“机 遇号”约14米远。照片的右边是隔热罩撞击火星表面形成的 浅坑,直径约2.8米,深约5~10厘米,距离“机遇号”约6米 远。在这个撞击区域周围,还散落着不少隔热罩的小碎片
1977年8、9月发射的旅行者1、2号行星际飞船 带有更多的音像资料包括地球上的天象、环境、 人体等115张图片及各种自然界、动物和人类的 声音,其中还有巴赫、莫扎特的作品及中国古 典音乐高山流水,已飞出太阳系,希望能被地 外文明截获。 它们到达最近的恒星系也要4万年左右!
5、关于UFO
生命基础隔离 其他星球上的生命可能不是碳型生物,也 可能不是分子水平的。
4、寻找地外文明SETI(Search for
Extraterrestrial Intelligence)
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20世纪50年代 1960年,美国国立射电天文台的德雷克在21厘米波段 开始星际通讯实验,称为“奥兹玛”计划(也称为 “小绿人”计划),没有结果; 70年代,美国国家射电天文台主持了奥兹玛2计划, 对离地球80光年内的600颗恒星进行射电观测,并对10 颗可能有行星存在的天区发送了功率强大的联络信号, 至今没有收到信号。
…and our Sun is just one of 100 billion stars, all circling around in our Galaxy - the Milky Way
So surely, amongst those billions of stars, there must be other stars just like our Sun, with planets just like our Earth, with civilisations like ours?
最初的大气二氧化碳占主要地位,生命和植物的产生吸收二 氧化碳放出氧气。 水的来源:火山喷发释放水蒸气?大量的彗星和地球碰撞或 进入地球大气,释放足够的水蒸气?
地球生命的诞生过程: 30亿年前出现单细胞生命;6亿年前出现无脊椎动物; 4亿年前生物开始登陆;200万年前出现人类;5000 年前开始人类文明。