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100萬(wàn)億億顆類(lèi)似地球的行星!我們?cè)谟钪嬷袝?huì)孤獨(dú)嗎?

 斯郎曲培卓擁 2019-04-15
100萬(wàn)億億顆類(lèi)似地球的行星!我們?cè)谟钪嬷袝?huì)孤獨(dú)嗎?

迄今為止,地球是人類(lèi)已知宇宙中唯一存在生命的星球。不過(guò),近年來(lái),天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了大量的行星,并且估計(jì)僅銀河系中就有上千億的行星,這讓人們相信宇宙中應(yīng)該遍布生命,甚至是發(fā)展出文明的智慧生命。不然的話(huà),正如卡爾·薩根所言,這就太浪費(fèi)浩瀚的宇宙空間了。

但這不是一個(gè)可以用邏輯或主觀臆想來(lái)回答的問(wèn)題,而只能用數(shù)據(jù)和觀測(cè)結(jié)果來(lái)回答。雖然天文學(xué)家已經(jīng)找到了不少可能存在生命的星球,但至今還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何一顆存在外星生命的星球。在整個(gè)宇宙中,人類(lèi)以及其他地球生命有可能真的是孤獨(dú)的存在。

在上個(gè)世紀(jì)90年代之前,天文學(xué)家對(duì)太陽(yáng)系外的行星一無(wú)所知。在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,天文學(xué)家所能做的就是推測(cè)它們周?chē)欠裼行行窍到y(tǒng)。

100萬(wàn)億億顆類(lèi)似地球的行星!我們?cè)谟钪嬷袝?huì)孤獨(dú)嗎?

時(shí)至今日,天文學(xué)家知道,每顆恒星周?chē)赡芏加幸活w行星,所以擁有數(shù)千億顆恒星的銀河系可能包含數(shù)千億顆行星,而且整個(gè)可觀測(cè)宇宙中至少還有數(shù)千億個(gè)星系??偟膩?lái)說(shuō),在可觀測(cè)的宇宙中,大約有一億億億(10^24)顆恒星。

隨著觀測(cè)技術(shù)的進(jìn)步,通過(guò)凌日法、視向速度法和直接成像法,天文學(xué)家已經(jīng)搜尋到了大量的系外行星。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),大約80%到100%的恒星都有行星或與之相關(guān)的行星系統(tǒng),大約20%到25%的行星系統(tǒng)中存在一顆運(yùn)行在宜居帶中的行星,這意味著它們表面可以維持液態(tài)水存在。在這些潛在宜居的行星中,大約10%至20%的系外行星的質(zhì)量和尺寸類(lèi)似于地球。

另外,大約五分之一的恒星是橙矮星、黃矮星和黃白矮星,它們的質(zhì)量、光度和壽命都與太陽(yáng)相似?;谏鲜龅臄?shù)據(jù)來(lái)計(jì)算,宇宙中可能存在大約100萬(wàn)億億(10^22)顆類(lèi)似地球的行星,它們具備孕育類(lèi)似地球生命的條件。僅在銀河系中,就可能有多達(dá)數(shù)十億顆行星存在類(lèi)似地球的生命。

100萬(wàn)億億顆類(lèi)似地球的行星!我們?cè)谟钪嬷袝?huì)孤獨(dú)嗎?

不過(guò),擁有具備孕育生命條件的行星并不一定能保證真的有生命可以進(jìn)化出來(lái)。即使生命真的出現(xiàn)了,它們持續(xù)存在、變得復(fù)雜以及分化的可能性有多高?除此之外,那些生命能否進(jìn)化成智慧生命,并發(fā)展出文明?

考慮到過(guò)去45億年發(fā)生的所有事件和環(huán)境——包括看似由隨機(jī)過(guò)程所導(dǎo)致的進(jìn)化轉(zhuǎn)折,可以肯定地說(shuō),地球上生命演化的方式在宇宙中是獨(dú)一無(wú)二的。

雖然根據(jù)德雷克方程推測(cè),銀河系中可能有數(shù)千個(gè)先進(jìn)的文明,但根本沒(méi)有證據(jù)證明這一點(diǎn)。假設(shè)一系列尚未被排除的可能性無(wú)可厚非,但我們現(xiàn)在無(wú)法對(duì)此做出明確的解釋。

100萬(wàn)億億顆類(lèi)似地球的行星!我們?cè)谟钪嬷袝?huì)孤獨(dú)嗎?

天文學(xué)家現(xiàn)在所知道的是,如果過(guò)去的宇宙中產(chǎn)生了一顆與地球相似的行星,那么,要出現(xiàn)一個(gè)像我們?nèi)祟?lèi)這樣能夠建立文明的智慧生命,就必須經(jīng)歷以下三個(gè)過(guò)程:

(1)生命一定是以某種方式從非生命中產(chǎn)生的

非生命和生命的界定很明確,生命有新陳代謝,對(duì)外界刺激有反應(yīng),它們能夠生長(zhǎng)、繁殖和進(jìn)化。宇宙中至少發(fā)生過(guò)一次,就在40多億年前的地球上。但這個(gè)過(guò)程會(huì)發(fā)生在太陽(yáng)系中的其他星球上嗎?太陽(yáng)系外的其他星球也會(huì)經(jīng)歷這個(gè)過(guò)程嗎?在銀河系數(shù)十億顆行星中,或者在可觀測(cè)宇宙的100萬(wàn)億億顆行星中,這種情況發(fā)生的頻率有多高?這些都是未知數(shù)。

(2)原始生命必須進(jìn)化成復(fù)雜的多細(xì)胞生命

數(shù)十億年來(lái),地球上的生命都是單細(xì)胞的,而且相對(duì)簡(jiǎn)單,一代又一代的復(fù)制錯(cuò)誤提供了基因變異,生物滅絕事件和選擇壓力在地球上也促進(jìn)了生命進(jìn)化。這可能是有生命的星球上不可避免的事情,也可能是地球上發(fā)生過(guò)很多次的極其罕見(jiàn)的事件。

(3)智慧生命一定是從原有生命中進(jìn)化而來(lái)的,他們有能力創(chuàng)造出先進(jìn)的文明

這可能是最不確定的一步。自寒武紀(jì)生命大爆發(fā)以來(lái),已經(jīng)過(guò)去了5億多年,但直到最近幾百年,地球上的生命才發(fā)展出一定的科技水平。諸如我們這樣的生命可能在宇宙中是普通存在的,但也有可能我們是可觀測(cè)宇宙范圍內(nèi)唯一的特例。

100萬(wàn)億億顆類(lèi)似地球的行星!我們?cè)谟钪嬷袝?huì)孤獨(dú)嗎?

雖然人類(lèi)現(xiàn)在對(duì)宇宙已經(jīng)有所了解,但如下的問(wèn)題至今還是未知的:生命如何起源?生命在一顆星球上孕育出的可能性有多少?如果生命真的出現(xiàn)了,它們又有多少的可能性會(huì)變得復(fù)雜,并最終進(jìn)化成智慧生命?智慧生命發(fā)展出科技,并進(jìn)入太空的可能性又有多高?

在整個(gè)宇宙中,除非我們發(fā)現(xiàn)了外星生命,否則生命的唯一例子可能就是我們自己。

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