地外文明課件

1、地外文明探索,1、為什么地球上存在生命? 2、地外文明存在嗎? 3、地外文明探索的艱巨性 4、尋找地外文明 5、關(guān)于UFO（Unidentified Flying Object) 6、太陽系內(nèi)的地外生命探索 7、最新發(fā)現(xiàn),1、為什么地球上存在生命 它具備了生命存在的一切必要條件： A、適宜的溫度； B、空氣和水。 最初的大氣二氧化碳占主要地位，生命和植物的產(chǎn)生吸收二氧化碳放出氧氣。 水的來源：火山噴發(fā)釋放水蒸氣？大量的彗星和地球碰撞或進(jìn)入地球大氣，釋放足夠的水蒸氣？ 地球生命的誕生過程： 30億年前出現(xiàn)單細(xì)胞生命；6億年前出現(xiàn)無脊椎動物；4億年前生物開始登陸；200萬年前出現(xiàn)人類；5000年前

2、開始人類文明。,彗星帶水到地球上的模擬過程,彗星可能播撒了生命的種子,30億年單細(xì)胞生命,20億年,10億年,2、地外文明存在嗎？,地球是已知的唯一存在生命的星球。 它是太陽系中一顆普通的行星；太陽是銀河系1000億顆恒星中的普通一員；銀河系又是宇宙近千億個星系中的一個。由此判斷，地外文明應(yīng)該存在。,地外生命存在的科學(xué)依據(jù) 1、地球上的生命是物質(zhì)的，構(gòu)成生物體的材料和非生物體的物質(zhì)材料是相同的（元素、及其中的質(zhì)子、電子等）。 2、地球以外的廣闊宇宙中，構(gòu)成恒星、星系等物質(zhì)的基本材料同地球上是一致的，它們所遵循的規(guī)律也是相同的。 3、生命存在的環(huán)境條件 4、星際有機(jī)分子的發(fā)現(xiàn) 5、人工實(shí)驗(yàn),按照

3、人們對地球生命環(huán)境的理解，地外生命產(chǎn)生的條件為： A、恒星質(zhì)量要求在1.3-0.33太陽質(zhì)量； 質(zhì)量太大，穩(wěn)定期大短，不足以形成生命， 質(zhì)量大小，能量太低。 B、恒星必需是具有行星系統(tǒng)的單星； 雙星系中行星溫度變化太大且軌道不穩(wěn)定。 C、行星必須落在中心恒星的生態(tài)圈內(nèi)； 生態(tài)圈由中心星的質(zhì)量和光度決定。,D、行星本身應(yīng)具備適當(dāng)?shù)捏w積和質(zhì)量； 質(zhì)量太大，引力過強(qiáng)； 質(zhì)量太小，引力不足，不能保持住大氣圈和液態(tài)水，如月球。 E、行星的運(yùn)轉(zhuǎn)條件要適宜。 公轉(zhuǎn)軌道要近園形。,3、地外文明探索的艱巨性 空間隔離 距離地球最近的恒星4.3光年, 相當(dāng)于阿波羅號登月飛船往返月球5千萬次(4萬公里/小時, 需1

4、0萬年); 頻譜隔離 宇宙中的電磁輻射波長覆蓋整個電磁波譜，外星生命的視覺和聽覺頻率范圍很可能與我們不同，我們不知從何處下手。再者，由于距離遙遠(yuǎn)，信號一定非常微弱，難以察覺。 重點(diǎn)搜索范圍：波長為21厘米(1420MHz)的中性氫原子譜線和波長為18厘米(1670MHz)的羥基（OH）分子譜線。,Waves absorbed by atmosphere,The water-hole,如果射電波的波長大于30cm，它們將被星系際的電離氣體 吸收，若波長短于3cm，則被地球大氣吸收，也被具有生 命的行星大氣吸收，所以，探測文明的波長范圍應(yīng)在3-30cm 之間。在此范圍內(nèi)，氫原子的共振線是21cm，

5、羥基（OH)分 子的共振線為18cm，所以以水為基礎(chǔ)的生命，信號應(yīng)在18-21 cm之間，這個區(qū)間被稱為水洞。,生命基礎(chǔ)隔離 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、尋找地外文明SETI（Search for Extraterrestrial Intelligence) 20世紀(jì)50年代 1960年，美國國立射電天文臺的德雷克在21厘米波段開始星際通訊實(shí)驗(yàn)，稱為“奧茲瑪”計(jì)劃（也稱為“小綠人”計(jì)劃），沒有結(jié)果； 70年代，美國國家射電天文臺主持了奧茲瑪2計(jì)劃，對離地球80光年內(nèi)的600顆恒星進(jìn)行射電觀測,并對10顆可能有行星存在的天區(qū)發(fā)送了功率強(qiáng)大的聯(lián)絡(luò)信號，至今沒有收到

6、信號。,80年代以后 ，紅外衛(wèi)星加入觀測，探測到可能的太陽系外的行星系統(tǒng)； 92年，美國又開始進(jìn)行“高分辨率微波巡視”劃。 使用世界上最大的射電望遠(yuǎn)鏡用數(shù)十萬個頻道對100光年以內(nèi)的1000個類太陽恒星逐個掃描，從中尋找外星人發(fā)出的信息。93年由于財(cái)政困難而終止。 1995年，在民間資助下，美國加州的科學(xué)家們又 啟動了“鳳凰”計(jì)劃。,鳳凰計(jì)劃創(chuàng)始人之一的德雷克,直徑64米的射電望遠(yuǎn)鏡，澳大利亞,305米阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡，波多黎哥,Phoenix,1972年、73年美國發(fā)射的先驅(qū)者10號和11號行星際飛船，帶著地球人的信息，在完成對木星和土星的探測任務(wù)后1984年飛出太陽系；,先驅(qū)者號宇宙飛船

7、,先驅(qū)者號所攜帶的名片,1977年8、9月發(fā)射的旅行者1、2號行星際飛船帶有更多的音像資料包括地球上的天象、環(huán)境、人體等115張圖片及各種自然界、動物和人類的聲音，其中還有巴赫、莫扎特的作品及中國古典音樂高山流水，已飛出太陽系，希望能被地外文明截獲。它們到達(dá)最近的恒星系也要4萬年左右！,旅行者號探測器,5、關(guān)于UFO Unidentified Flying Object 的縮寫，即不明飛行物。 最早發(fā)現(xiàn)的是美國農(nóng)民（1878年），20世紀(jì)對UFO的研究起自1947年美國人阿諾德對發(fā)光狀圓盤物（飛碟）的發(fā)現(xiàn)。 到1968年為止，僅美國收集到的有關(guān)報(bào)告就有12618起。,為探索UFO，1948年美

8、國空軍執(zhí)行一項(xiàng)著名的“藍(lán)皮書計(jì)劃”。1969年結(jié)束。 在12600件目擊報(bào)告中，12000件均可以用飛機(jī)、氣球、彩云、流星、鳥、人造衛(wèi)星及光線反射等給予解釋，但仍有5百多個報(bào)告無法用一般的物理及大氣現(xiàn)象說明，也不能肯定是外星人的交通工具。,世界未解之謎,瑪雅文明的產(chǎn)生和消失 約3500年前后（公元前1300年），在中美洲的墨西哥地區(qū)產(chǎn)生。此時中國處于由夏王朝到三國的變遷。 公元292年-900年是其鼎盛時期，文明程度非常之高： 精深的天文知識、完善的歷法體系、繁復(fù)的數(shù)學(xué)運(yùn)算、高度抽象的思維方式，繁榮的城市等 1521年輝煌過的燦爛文明神秘消失，他們拋棄了城市，轉(zhuǎn)向荒涼的深山老林。,這是瑪雅人制

9、作的石浮雕,埃及金字塔之謎,4500年前建造，最大的胡夫金字塔用了260萬塊巨石，每塊石重約10噸，堆砌的金字塔沒有用任何粘結(jié)劑，內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其復(fù)雜和神奇。 石塊的開采、切割、運(yùn)送、堆砌？ 所需人員的數(shù)量、后勤供給等如何解決的？ 萬名工人700年才能完成，實(shí)際上用了20年,英國巨石陣,距倫敦130公里，4000-5000年前建造，每塊石重?cái)?shù)十至數(shù)百噸。和金字塔同樣的困惑，怎樣搭建的？,復(fù)活節(jié)島上的巨石雕像,位于南太平洋中的小島上，每個重約30噸，高9米,6、太陽系內(nèi)的地外生命探索 A、月球 1969年7月20日人類乘阿波羅11號首次登月（7月16日發(fā)射）表明月球上沒有生命存在。 1998年1月，

10、美國發(fā)射的“月球勘探者”繞月極軌道衛(wèi)星探測表明，月球的南北兩極存在大量的水冰，估計(jì)含水總量超過100億噸。,B、金星 美蘇兩國先后發(fā)射30顆金星探測器，21顆成功進(jìn)行了考察。結(jié)果表明，金星大氣二氧化碳含量達(dá)97%，表面溫度470度，90個地球大氣壓，沒有生命存在。,C、火星 半徑：地球的53.2%（3393Km） 質(zhì)量：地球的10.74%（ 自轉(zhuǎn)周期：24小時37分 傾角：25度12分 公轉(zhuǎn)周期：687天 溫度：20-167度 距離：1.524AU,人類探測火星的歷程 1877年，意大利 天文學(xué)家稱火星 上有人造運(yùn)河； 1962年11月，前蘇聯(lián)發(fā)射的“火星1號”探測器在飛離地球一億公里時與地面

11、失去聯(lián)系，下落不明；,1965年7月，美國“水手4號”飛船接近火星，從距離一萬公里處拍攝了21幅照片，發(fā)現(xiàn)火星上存在大量的環(huán)行山，火星的大氣密度只有地球的1%； 1969年，美國“水手5號”和“水手6號”飛船再次掠過火星，拍攝200多幅照片，表明火星表面的溫度比預(yù)想的更低，火星大氣中二氧化碳含量高達(dá)95%，水蒸氣難以尋覓； 1971年11月， “水手9號”進(jìn)入火星軌道，成為火星的第一顆人造衛(wèi)星，它成功拍攝了火星的全貌，確認(rèn)火星上并不存在運(yùn)河，火星的一個半球上有許多環(huán)行山，外貌像月球，另半個球則比較平坦；,水手5號火星探測器,水手6號,1971年5月，前蘇聯(lián)的“火星2號”和“火星3號”飛船相繼發(fā)

12、射升空，2號11月投下的探測器毀于火星表面，3號的登陸艙同年12月在火星上軟著陸，但僅送回22秒的信號就永遠(yuǎn)停止了工作；,1976年7月，美國“海盜1號”、海盜2號飛船的著陸器分別在火星成功著陸，這兩個著陸器攜帶了許多精密儀器，分析了火星的土壤、測量了風(fēng)速、氣壓和溫度，并確認(rèn)了火星的大氣成分；,Olympus Mons, Mars,1997年7月，美國“火星探路者”飛船在火星登陸成功，有輪子的火星車“旅居者”在地面工作人員的遙控下在火星上行駛，實(shí)現(xiàn)對火星較大范圍的移動考察；,勇氣號的杰作,1998年7月，日本火星探測器希望號發(fā)射升空，由于在由地球軌道進(jìn)入火星軌道時消耗過多的燃料，要到2003年

13、底方能進(jìn)入火星軌道，比原計(jì)劃晚4年。 1998年12月12日，美國發(fā)射火星氣候軌道器，在99年9月進(jìn)入火星大氣層時，發(fā)生故障而消失； 1999年1月4日，發(fā)射火星極地登陸者，欲尋找火星上水的蹤跡，但到12月失蹤。,2001年4月7日上午11時02分在美國佛羅里達(dá)州卡那佛萊爾角空軍基地,德耳塔II號運(yùn)載火箭攜帶2001火星奧德賽探險宇宙飛船呼嘯著直上藍(lán)天?；鹦菉W德賽終于發(fā)射成功，它開始了通往火星6個月的漫長征程！ 2001年俄羅斯將發(fā)射登陸飛船； 2003年6月，美國發(fā)射了兩個飛船，將探測器“機(jī)遇”號和“勇氣”號送上了火星，目前這兩個探測器已經(jīng)送回了大量有關(guān)火星的資料，證實(shí)了火星上曾經(jīng)有水存在。

14、 2003年歐空局也向火星發(fā)射了探測器“小獵犬2”號，但就在即將到達(dá)火星時失蹤。 2005年，美國發(fā)射觀測者2005號，將機(jī)器人送上火星，采集火星土壤樣本帶回地球。,勇氣號,機(jī)遇號拍攝的火星表面存在水沖刷的痕跡,上面這張由“機(jī)遇號”的全景相機(jī)拍攝的照片，展示了“機(jī)遇號”登陸火星時拋棄的隔熱罩。照片左邊閃光的物體隔熱罩的主體部分，高約1米，距離“機(jī)遇號”約13米遠(yuǎn)。在照片的中部是隔熱罩的另一塊較大的殘骸，呈扁平狀，距離“機(jī)遇號”約14米遠(yuǎn)。照片的右邊是隔熱罩撞擊火星表面形成的淺坑，直徑約2.8米，深約510厘米，距離“機(jī)遇號”約6米遠(yuǎn)。在這個撞擊區(qū)域周圍，還散落著不少隔熱罩的小碎片,D、木衛(wèi)二與

15、土衛(wèi)六 伽里略號木星探測器發(fā)現(xiàn)：木衛(wèi)二（歐羅巴）表面覆蓋著白色冰層，有縱橫的溝壑，很像地球兩極的浮冰，冰層下面可能有液態(tài)水，水下隱藏著海底火山，提供熱量，因此可能存在生命（微生物）。 土衛(wèi)六（泰坦）是太陽系的第二大衛(wèi)星，僅次與木衛(wèi)三。有大氣層，表面物理?xiàng)l件和原始地球相似。 1997年10月15日發(fā)射的卡西尼號探測器將探測土星及其衛(wèi)星（2004年7月）。,伽里略號探測器,木衛(wèi)二的 冰縫,7、最新發(fā)現(xiàn),2007年4月24日，歐洲不同國家的11位天文學(xué)家稱，他們發(fā)現(xiàn)了太陽系外的“宜居行星” 歐洲南方天文臺位于智利拉西拉地區(qū)的天文望遠(yuǎn)鏡觀測發(fā)現(xiàn)的 名稱定為Gliese 581C； 它圍繞運(yùn)行的恒星是一個紅矮星； 位于南半天球的天秤星座內(nèi) 距離太陽系20.5光年（193萬億公里）,為什么說它是宜居的？,行星體積約是地球的1.5倍（目前為止發(fā)現(xiàn)的太陽系外最小的行星） 質(zhì)量是地球的