地外海洋——外星生命的摇篮

地球生命在宇宙中是孤独的吗?随着越来越多的地外海洋的发现,科学家相信外星生命是可能存在的,因为海洋是生命之源.所谓"地外海洋",是指地球之外其他星球上的海洋.海洋中的液态分子可以溶蚀和改造岩石,从而为外星生命的起源和演化提供丰富的营养物质.     

生命是否只存在于地球?

虽然长期的努力尚未发现地球之外存在生命,但越来越多的证据表明,地球不可能是宇宙中唯一孕育生命的星球.在太阳系中,火星仍是发现地外生命最有希望的天体.火星探测和火星陨石研究都证明,它在早期历史上有过一个湿润的环境,其表面曾经有过河流、湖泊、甚至海洋,完全可以孕育和支撑生命活动.直至现在,火星的次表层等局部区域仍有地下水的活动.木卫二和其他外行星的卫星很可能存在冰下海洋,也是未来探测地外生命的重要目标.开普勒太空望远镜发现了大量的系外行星,其中一部分落在宜居带,并具有岩石表面,验证了宜居行星在宇宙中存在的普遍性.原始的球粒陨石、碳质小行星、彗星、星际尘埃等存在有大量复杂的有机分子,为构建生命体提供了关键的物质基础,是联系无机-有机-生命演化链条的重要环节.生命起源与地外生命的存在与否,不仅是最基本的自然科学问题,也是深空探测的重大科学目标.     

地球系统科学(ESS)与网格(Grid)技术

地球系统科学的提出,极大地改变了人们的研究和思维方式,同时也成为促生网格技术的重要因素之一.本文通过研究认为,地球系统科学和网格技术都是复杂的巨系统,二者的结合将是21世纪的重要事件.网格技术将为20世纪遗留下来的世界性地球科学难题(如全球变化、地震预报和宇宙起源等)提供最有力的技术支持.     

移民外星球有了新希望

寻找新的居住领地一直是人类的梦想.最近,欧洲科学家发现了一个太阳系外可能适合人类居住的星球,那个星球上很可能有水,也可能有生命存在.这个发现为人类移民外星球提供了新的线索.     

深空探测之前沿科学问题探析

深空探测的驱动力源于人类探索未知的天性,是科学研究的前沿领域之一.自二十世纪六七十年代的月球探测高潮以来,人类的深空探测任务已经实现了对太阳系八大行星等主要天体的探测,获得了大量的科学发现,同时也发现了更多未解之谜.进入21世纪以后,人类深空探测迎来了又一次高潮,参与探测的国家和探测任务的数量都有了巨大提升,技术的发展也提高了探测的成功率.从太阳系形成到生命出现并演化到智慧生物,太阳系经历了复杂的演化过程,地球和其他行星环境经历了剧烈变化.要证实和重建这个过程还有大量科学问题有待回答,需要依赖更多精密计划的深空探测任务去寻找线索.太阳系的形成与演化、行星宜居性、地外生命探索等是当前深空探测的核心科学内容.前太阳系物质组成、太阳系的初始状态、行星系统的形成过程是太阳系形成与演化研究的关键科学问题,类地行星沿不同路径演化的原因是行星宜居性研究的重要方面.地外生命探测是深空探测的核心内容之一,生命的起源与演化、地外生命信号识别、地球极端环境类比等是主要的研究内容.针对已经计划和正在论证的深空探测任务,系统梳理其中的前沿科学问题及其研究现状和研究手段,能够为深空探测任务的科学规划提供参考,孕育...     

宜居环境与地外生命

到2005年人们发现了150颗左右的行星,但不知道任何宜居系外行星的存在,对太阳系其他地方是否适宜地球生命也不太清楚,因此在Science创刊125周年专辑中重点强调了利用射电波段"聆听"地外智能生命所发出的信号.从更广义的角度来讲,人们关心地外生命是否存在;而这正与Science 125个科学问题中的第56个问题"太阳系的其他星球上现在和过去是否存在生命"相符合.在这篇解读中主要围绕以下4个方面讨论:(1)非碳基生命;(2)太阳系天体的宜居性;(3)太阳系外天体的宜居性;(4)发现宜居环境和地外生物的展望.     

浅谈我国地球环境与生命过程研究中的一些科学问题

社会可持续发展的需求与人类环保意识的增强对地球地表环境与生命协同演变的研究提出了更高和更具体的要求. 地球表层环境生物地球化学过程及地生物学效应是认识与解决地表环境与生命演化的关键科学问题, 其核心研究内容概括为生源要素的环境生物界面动力学及生态效应; 毒害污染物的环境生物地球化学过程及机体影响; 地表环境变化的地生物学响应与生命适应机制; 污染地表环境的生态风险评估与生物修复等. 古生物学作为一门地质学和生物学的古老交叉学科, 在地球系统科学研究中能够发挥独特的作用. 古生物学家和地质学家应当更加关注地质历史时期环境的变化对生物演化的影响, 从而为研究现代环境和生物多样性的关系提供更多历史的借鉴. 基于我国地层古生物学研究的现状和资源的优势, 提出了我国在地史时期环境变迁与生命演化研究领域值得关注的几个热点的科学问题. 经济的快速发展推动了地球科学发展的同时也产生一些新的问题, 如荒漠化加重、环境污染的加重、化石资源的破坏等, 这些都对我国地球环境与生命过程的研究提出了严峻的挑战.     

太阳系其他星球遭遇变暖

地球正在日益变暖,遭遇同样情况的还有火星、冥王星和太阳系的其他星球.这一现象促使很多科学家推测,太阳活动的变化导致了这些星球温度上升.另一些人则认为,这种言论具有误导性,地球正在经历的全球范围内的升温似乎是一种自然现象.     

地球之水哪里来

正水是生命之源,如果没有水,也许地球就不会像现在这样,人类也不会存在。但你想过这个生命之源是本就存在,还是远方来客?在太阳系八大行星中,地球是目前唯一被液态水覆盖了大部分地表的星球。在这颗蓝色星球上,陆地面积只占地球表面的29.2%,剩下的70.8%全是茫茫大海。其中,仅太平洋的面积就达到了18134.4万平方千米,约占地球总面积的1/3,和陆     

可能适合人住的太阳系外行星

寻找新的居住领地一直是人类的梦想。最近,欧洲科学家首次发现了太阳系外可能适合人类居住的星球,那个星球上很可能有水,也可能有生命存在。这个发现为人类移民外星球提供了新的线索,也是人类搜索外星生命研究领域内的重要进展。     

太空发现真菌，外星存在生物

最近,印度科学家宣布发现了外星球生物活动的踪迹。如果情况属实,这将有力证明在地球外确有生命存在。     

全球变化

引言全球变化(Global Change)是指整个地球系统及其支撑生命的环境,在生物过程影响下,尤其是在人类活动参与下,所发生的一系列变化。研究全球变化,目的在于了解、控制为生命提供生存环境的整个地球系统中,物理、化学和生物过程之间相互作用和发生在该系统里的变化,以及人类对这些     

移民外星球有了新希望

寻找新的居住领地一直是人类的梦想。欧洲科学家于今年4月底宣布．首次发现了太阳系外可能适合人类居住的星球，那个星球上很可能有水，也可能有生命存在。这个发现为人类移民外星球提供了新的线索，也是人类搜索外星生命研究领域内的重要进展。     

无水而有生命的世界可能存在

科学家在宇宙中寻找水和生命屡遭挫折后,有科学家认为——“哪里有水,哪里就有生命”这句话至少在地球上被认为是真理。美国航天航空局(NASA)在搜索宇宙中其他星球上的生命时,也着重于寻找水的存在。可是至今为止,从火星的表面下层到其他星球上,仍一无所获。不禁令人思索这样一     

地球之水与物种进化

水是生命之源。作为太阳系中目前已知唯一存在生命的星球,地球之水从哪里来?地球上的水体经历了怎样的变化过程?水如何孕育了千姿百态的生命?地球天缘巧合的奇迹在浩瀚的太阳系里,唯有地球,生机勃勃,万物生长。地球孕育了生物物种的多样性,进化出高等智慧的人类并支撑着人类建立高度文明的社会。这一切,都是因为地球有着得天独厚的条件。地球与太阳的距离恰到好处,不远不近。地球的身躯恰如其分,不大不小。地球的运行从容而稳定。地球有岩石质外壳,72%的面积被水体覆盖,     

2．5亿年前的大灭绝

研究显示,我们的地球诞生于46亿年前,而生命则在地球诞生仅6亿年后出现了,这表明生命在这个星球上存在了整整40亿年,但生命进化的脚步是缓慢的。很长时间里,它们的构造十分简单,直到6亿年前的寒武纪,生命的纪录才突然变得丰富起来,因为那个时候出现了肉眼看得见的,具有相当     

从元素起源到智能演化:“地球系统史”讲习班在上海成功举办

正2016年5月23~27日,同济大学海洋地质国家重点实验室和IODP中国办公室联合举办为期5天的"地球系统史"讲习班.由美国罗格斯大学的Paul Falkowski教授主讲,涉及星球形成与元素演化、生命的化学组成和复杂性演化、地球宜居性变化、人类智力演化及其对地球改造能力等内容.来自39个单位(包括香港和海外)的地质、生物、行星等学科领域的150余位研究人员和学生参加了讲习班.     

云遮雾障"外星人"

如果有外星生命存在,那它们是什么样子? 许多人相信,在宇宙中存在外星人,而且比地球人智慧得多,文明程度也高得多.有科学家还把地外文明想象为三种类型,分别称作Ⅰ型文明、Ⅱ型文明和Ⅲ型文明.其中,Ⅰ型文明是能控制本星球的文明(地球文明就属于这种初级文明),Ⅱ型文明是能掌握恒星周围行星系统的文明,Ⅲ型文明是能够掌控整个星系的文明.     

地球科学与非线性科学

地球系统包括岩石圈、水圈、气圈、生物圈.人类活动、气候和环境变化已迫使科学家研究这四大圈的相互作用.将地球科学和非线性科学联系起来主要有三个方面:(1)地球系统跨越很宽的时空尺度.从湍流到地幔对流,从植物的季节性循环到地球和生命的起源,其时空尺度跨越10~9量级以上.     

追踪地球秘境新居民

正生命是地球最伟大的创造,在我们居住的星球上生活着种类繁多的动植物。17世纪之后,随着现代生物学的诞生,人们开始系统而科学地认识身边的生命,特别是那些外形各异的神奇动物。经过400多年的发现研究,人类目前已经命名了大约150万种动物。随着人们对地球探索的深入,几乎每天都有新物种被发现,下面就让我们认识六种2013~2014年刚被命名的动物,它们以独特的外形和生存习性丰富了动物的世界,也让我们大开眼界。