外星生命可通過潮汐來“對表”

石無魚

2017年的諾貝爾生理醫學獎頒給了研究生物鐘的三位科學家。

生物鐘之所以重要，在于它對協調生命適應環境方面起著關鍵作用。有大量證據表明，生物鐘對于地球上的高級生命是必不可少的。沒有生物鐘，很難想象生命是如何進化來的。你不妨試想一下，在原始社會，如果一個人的生物鐘錯亂了，在夜幕降臨之后還四處活動，那他多半要被野獸吃掉。

絕大多數外星球

缺少“對表”的條件

生物鐘的作用是讓生命活動與外界保持同步，這其實就是一個校準的問題。在地球上，校準是通過跟蹤太陽光線的變化來實現的。天文學家推而想之：一個外星世界，倘若那里永遠是白晝或黑夜，恐怕是進化不出生命來的，因為外界沒有東西可供生物鐘校準。

可是宇宙中具備生命生存條件——允許液態水存在的太陽系系外行星，絕大多數永遠是白晝或黑夜的世界。道理很簡單：在宇宙中，像太陽這樣明亮的恒星畢竟占少數，大量的恒星則是質量更小、溫度更低、亮度更暗的紅矮星和褐矮星。在它們的恒星系統里，行星要讓水保持液態，得跟恒星靠得很近才行。但是靠得太近又會引起一個致命的后果：朝著恒星的一側所受的引力要遠大于背著恒星的一側所受到的引力（兩側所受引力差叫潮汐力），這一效應將會給行星的自轉減速，直至停止，使得行星對恒星保持一副永恒的“陰陽臉”。就像月球一樣，始終是一個面對著地球。這個現象在天文學上叫“潮汐鎖定”。

潮汐或許可用于“對表”

在大部分允許液態水存在的行星中，潮汐鎖定是很普遍的現象。這種世界一面是永恒的白晝，一面是永恒的黑夜。一面熱火朝天，一面冰天雪地。由兩邊氣溫差引起的颶風，呼呼地刮過整個星球。這樣的世界里對于生命毋庸置疑是個地獄。

不過，最近有科學家提出不同的看法，認為即使在那樣一個世界，生物鐘校準也是可能的。只要存在大量液態水，從而形成海洋；而且行星具有橢圓形軌道，那么海水的周期性潮汐運動可為生物鐘供校準之用。

造成潮汐運動的原因則來自行星的橢圓運動：當它與母恒星距離較近時，由于所受引力更強，更多的海水被吸到朝著恒星的一側；當它距離母恒星較遠時，所受引力減弱，海水就退潮了。這樣，隨著行星的周期運動，周而復始，形成潮汐。

生活在外星海洋里的生命，可通過潮汐來校準生物鐘，讓生命活動與外界變化保持同步。事實上有跡象表明，即使在地球上，海洋中的某些魚類和螃蟹，也是通過潮汐而不是通過太陽光線的變化來校準生物鐘的。

潮汐還有利于生命起源

潮汐也有利于生命的起源。地球生命可能起源于海洋。但長期以來，一個爭論不休的問題是，如果組成生命的各個“部件”分散在茫茫大海中，要讓它們聚在一起“組裝”出一個生命來，概率實在太小了。用英國天文學家霍伊爾的話說，相當于通過刮一陣颶風把一堆飛機零件組裝出一架飛機的概率。

但潮汐可以增大生命起源的可能性。當潮汐退潮時，水滯留在地勢低洼的地方，形成許多池塘。池塘里的水蒸發，生命進化所需的化學物質就會不斷濃縮，這就極大地增加了進化出生命的概率。最終，隨著潮汐日夜的流動，生命也可能出現在“冰火兩重天”的外星球上了。