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为什么外星生命越来越难找?

我们迄今已经发现了4000多颗系外行星,现在感兴趣的话题是,它们中有没有一颗星球上存在外星生命?说出来也许要让你丧气,很可能一颗都没有!为什么这么说呢?让我们来听听下面的解释。

适宜居住区和自然发生区

我们通常认为,如果一颗行星的表面温度适合液态水存在,它就能够承载生命。这取决于它离母恒星的远近——太远了,任何水都会结成冰;但是太近了,水又会被蒸发掉。每颗恒星周围允许液态水存在的区域称为“适宜居住区”。地球就处于太阳系的适宜居住区。

但是,是否适宜生命居住是一回事,是否适合生命出现又是另一回事。也是说,适宜生命居住的地方,未必一定会有生命诞生。因为创造生命比维持生命要困难得多,条件也苛刻得多。

科学家认为,地球上之所以能出现生命,除了地球处于适宜居住区,还有另一个因素起了重要作用——太阳的紫外线。因为紫外线的能量比可见光大,当它照射到简单的分子上,可以让分子获得足够的能量发生化学反应(加热能让化学反应发生,也是这个道理),制造出生命所需的复杂的化合物。但是众所周知,紫外线太强了也不行,它会杀死已有的生命。

所以,一颗星球上要想让生命出现,那里要能够获得足够的紫外线来启动制造生命的一系列化学反应,但紫外线又不能太强,把辛辛苦苦制造出来的生命扼杀掉。这就是科学家于2018年提出来的“自然发生区”的概念。

适宜居住区和自然发生区,一个是基于行星表面的温度,另一个是基于紫外线的强度,所以两者并不总是同时具有的。

层层筛选,只剩一颗

我们迄今已发现49颗处于适宜居住区的系外行星,在它们当中,又仅有8颗处于自然发生区。即便是这8颗行星,情况也很糟糕,它们的半径很大,意味着可能不是岩石质的。因为行星越大,在其成长过程中会积聚气体,更容易变成像海王星或木星这样的气态巨行星,而不是像地球或火星那样的岩石质行星。先前的研究表明,大于地球半径1.7倍的行星更可能是气态的。

这样经过层层筛选,最后只剩下一颗系外行星可能同时满足三个条件——开普勒-452b。这是围绕着1400光年外一颗类太阳恒星运行的行星,它的半径是1.63个地球半径。

这意味着,在超过4000颗系外行星中,我们可能只找到一颗允许生命进化的行星——但如果开普勒-452b也是一颗气态行星,那么我们寻找具有生命进化的行星的希望一点都没有了。

最后,即使三个条件都满足,也不一定存在生命。举例来说,在我们的太阳系,地球和火星都是岩石质行星,且处于适宜居住区和自然发生区,但是据我们所知,火星上没有生命。

这一切表明,生命的出现有多困难。如果我们的目标是寻找外星生命,我们需要发明更先进的设备,找到更多的系外行星,然后我们再从容地进行筛选——目前找到的4000多颗系外行星看来希望不大。

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