理论上是否能够存在凭借自身能力进行星际旅行的生物？ 第1页

现实中，地球上的一些微生物看起来完全可以凭借自身能力进行星际旅行。因此，理论上当然存在“凭借自身能力进行星际旅行的生物”。

关于自然起飞：

地球微生物跟随每年升入大气层的数亿吨灰尘、大量水汽和人造污染物加入大气环流，蔓延至平流层顶到电离层中部，一些微生物长期漂浮在48千米到77千米高度的大气中繁衍生息，大气流动可以将少数微生物送到卡门线外^[1]。

俄罗斯宇航员在国际空间站外表面发现的海洋微生物证明，有极少数地球微生物自然到达近地轨道^[2]。

在地球轨道上，太阳紫外线是地球微生物面对的主要挑战。日本科学家将耐辐射奇异球菌放置在国际空间站日本实验舱外3年，实验结果显示，厚度超过0.5毫米的凝结块中的细菌存活了下来。研究人员指出，位于凝结块外表面的细菌死亡，其尸体为下方脱水的活细菌提供了保护。研究人员估计，直径大于1毫米的细菌团可能在太空存活8年，更厚的凝结块可能在太空存活15到45年。这时间跨度允许天体撞击产生的飞溅岩石夹带着微生物在太阳系内传播——而且不需要大块岩石保护微生物。

• 国际空间站上进行的更多实验证明，比上面那些家伙平凡得多的细菌在聚集成团的情况下可以暴露在太空中长时间生存，例如你熟悉的大肠杆菌、枯草芽孢杆菌。

在地球过去的历史上，直径数千米级的小行星的撞击可能将微生物夹带在飞溅的泥土和岩石里推出地月系范围之外，前往太阳系的其它行星乃至更远。携带着地球微生物的小天体可能有一部分已经飞出太阳系。

你可以设想微生物诞生在重力比地球更弱的天体上，乃至直接配置在稀薄的气体云里；你也可以往行星上投放更多的小行星/彗星来帮助起飞。

关于自然加速与航行：

在地球轨道上，直径2微米、密度与水相当的球状微生物受到的太阳风与太阳光压可以将它加速到64千米每秒。你可以设想一种能张开薄膜或若干丝状构造作为生物光帆的微生物，亦可换用比太阳输出更高的恒星，来获得更大的速度。

科学家发现过许多在能流10^-19瓦的深海中生活的细菌群落，其中有些已经持续生存了1.105亿年；新墨西哥盐湖的沉积物里休眠了2.5亿年的细菌在实验室里苏醒。这时间跨度足以跟随高速抛射的小天体或独自在太阳加速下前往银河系各处。

奥陌陌^[3]、鲍里索夫彗星等星际天体已经证明，石头、冰块乃至一些假说中的所谓“氢冰山”“宇宙尘兔”之类极度脆弱的垃圾就可以亿万年在宇宙中航行、从太阳系外逼近太阳而不被摧毁。

关于自然降落：

在突入大气层的时候，如果没有人类技术或岩石/铁/大量的冰之类提供的良好防护，目前在动物范围内我们只知道秀丽隐杆线虫能存活——但也可能还有很多动物能做到，只是没有试验的机会。

而细菌就无所谓了。日本实验证明在离心机里培养的地球细菌可以在数百代内适应巨大的加速度，其中Paracoccus denitrificans能在403627g下正常生长、繁殖，这已经足够承受大质量恒星的表面重力与一定距离上的超新星爆发抛射。人们司空见惯的许多微生物无需适应过程就可以承受400000g，例如你熟悉的大肠杆菌。

这意味着地球微生物可以跟随陨石降落到地球或其它天体上、在该天体的环境不太恶劣时生还。以团块或个体形式漂流的微生物则连减速过程都更加安全，可以更加稳定地着陆。

能不能再给力一点？

人类的实验证明，地球型生物的细胞可以发射激光^[4]。

海绵证明，地球型生物可以制造生物硅作为光纤。

多种细菌和秀丽隐杆线虫证明，体积较小的地球型生物可以耐受40万g的加速度。

你可以设想一种覆盖大地和浅海的巨型光合生物，缓慢但不可阻挡地制造一群巨型生物激光炮，用激光推动以坚硬的反光外壳覆盖的一大堆孢子（还有不特定数量的共生生物），射上太空，射向其它行星。

在进入目标行星的大气层后，孢子可以被生物化学反应抛射出去，像摔回地球的秀丽隐杆线虫那样减速到零并生还。

在孢子着陆之前，根据外壳残余的质量和速度，从天而降的外壳（不特定多数个）可以给目标天体上的原住生物带来灭顶之灾，然后先前散布的孢子和共生生物就可以尝试在那里建立新的生态系——当然，可能要和残存的原住生物近身肉搏。为此，不同物种的共生生物可以有各种特化的身体能力、化学战力、真社会性等等，并在目标天体上快速演化，搞得一个比一个吓人。

能不能再给力一点？

所谓肉身星际旅行生物，可以是自然产生的、作为冯·诺依曼探测器的微生物，能够拆卸接触的任何常规物体作为材料来建造更多的微生物、生物太阳能电池、生物神经网络计算中心、生物体聚光/放电加速的航天发射枢纽之类，自行在太空中扩张。

你的微生物当然也可以是亚原子尺度的，一个简单的例子是，你可以将三体系列描写过的智子的设定修改为“自然选择产生的智子，可以将接触到的质子立即变成智子”，配上智子原本设定的那些能力。

能不能再给力一点？

你的肉身星际旅行生物的肉身不必含有夸克。

在20世纪就有很多科幻作品谈论过能够夺取生物或机器人之躯体的电磁波。

你也可以说这玩意是引力波，是一条有特别的扭曲方式的弦，是极端黑洞，是莫比斯环状的时空，是和时空分隔开的一片虚无，诸如此类。

那和地球上的所有生物都很不相似了，可以干脆在太空中自行扩增，曲速飞行或是打开0能量的虫洞进行跳跃，“在宇宙内传播”或“在多重宇宙间自由扩散”。

当然，在20世纪就有科幻作品谈论过体积无限小的病毒、肉身在时间轴上跳跃的生物之类。

参考

1. ^ 卡门线是公认的外太空与地球大气层的分界线，海拔100千米。
2. ^ 俄罗斯火箭不经过海洋上空的低层大气，基本上没有可能夹带海洋微生物到达近地轨道
3. ^ https://www.zhihu.com/question/317557918/answer/1260525296
4. ^ https://www.nature.com/news/2011/110612/full/news.2011.365.html