我們知道,銀河系中有數千億顆恆星,而環繞恆星運行的那些行星,更是數不勝數。有人會問,在這數不清的星球中,除了我們地球人外,還會存在多少個外星文明?根據最新的研究計算,答案是36個。
這個數字是以假設地球上的生命或多或少代表了宇宙中任何地方生命的進化方式,以地球為模板來計算的。地球是一顆巖石行星,而且跟恆星太陽有一個適當的距離,有利於生命的存在,而且年齡在50億歲左右,那麼在計算中,其他行星也應該符合這些條件。以地球為模板,那麼地球人在銀河系中可能並不孤單,但是這些鄰居都可能離我們太遠,我們永遠無法相見。
另一方面,來自美國加利福尼亞州SETI研究所的高級天文學家塞思·肖斯塔克(Seth Shostak)說,那種認為世界各地的生命將與地球上的生命在同一時間軸上進化的假設是巨大的。這意味著計算的表面精度存在一些誤差。
當然,人類在宇宙中是否是孤獨的問題是一個完全未知的問題。但是在1961年,天文學家弗蘭克·德雷克提出了一種考慮概率的方法。這個公式被稱為德雷克方程,它將決定人類是否有可能發現智能外星生物的變量進行了匯總:銀河系中每年恆星形成的平均速率,有行星的恆星的比例,形成生態系統的行星的比例,甚至更小的發展生命的分數。還有一個變量是發展可從太空探測到的通信的可能性(人類屬於這一類,因為人類已經用無線電波通信了大約一個世紀)。
最後一個變量是外星文明的平均持續時間,如果大多數智慧的文明最多能持續幾百年,那麼地球人與他們的交流重疊的機會充其量是微乎其微的——當我們接收到了來自幾千光年外的外星文明的信號,他們可能早已自我毀滅了。
求解德雷克方程是不可能的,因為大多數變量的值都是未知的。但是諾丁漢大學的天體物理學家克里斯多福·康塞利斯(Christopher Conselice)和他的同事們有興趣嘗試一下從關於恆星形成和系外行星存在的新數據入手來求解。他們於6月15日在《天體物理學》雜誌上發表了他們的發現。
研究小組計算了銀河系中恆星的年齡分布,尋找那些至少有50億年歷史的恆星,並推測它們的年齡足以承載一個類似人類的文明。他們發現銀河系中97%的恆星年齡都在50億年以上。然後,研究人員計算出這些恆星的數量,這些恆星的密度和穩定性足以容納行星系統。超過50億年的恆星中有三分之一符合條件。
接下來,利用天文學家現在對系外行星分布的了解,研究人員估計了這些恆星可居住區內巖石行星的數量。他們還計算出了哪些恆星的金屬含量足夠高——而這些行星的元素可能是外星文明的「剛需」,比如說,造一個無線電發射器就需要這些金屬。最後,他們根據迄今為止地球與無線電技術的時間線,將通訊文明的壽命下限定為100年。
結果呢?如果其他行星上的生命遵循與地球上相同的軌跡,那麼今天就有36個可以交流的外星文明與人類共享銀河系。這一估計存在很大的誤差,範圍從其他4個文明到211個文明。如果外星文明均勻地分布在銀河系中,那麼我們最近的鄰居可能在17000光年之外。這意味著我們不太可能取得聯繫。理論上外星文明必須在大約3060年前傳播可探測的信號,我們現在才能接收到這些信號。這意味著,要與這樣一個文明建立雙向對話,人類文明(和外星文明)就必須維繫6120年。
肖斯塔克說,這些數字的問題在於,研究人員用天文數據填補了德雷克方程中的一些空白,同時忽略了一些最複雜、最有爭議的變量。在類太陽恆星的可居住區內,是否真的有任何巖石行星上的生命進化?智能生命真的在45億年後出現嗎?如果小行星在6600萬年前沒有撞擊地球,殺死恐龍的話,地球上智慧生命的進化時間可能看起來完全不同。
肖斯塔克認為,德雷克方程的答案「在很大程度上取決於生命在一個世界上發展的可能性,也取決於(智慧生命)在一個世界上發展的可能性和智能的壽命。這些都是可以改變答案一個數量級的大事。而康塞利斯說,如果銀河系中的文明比新的數學預測的要多,那就意味著要麼生命可以在比地球更廣闊的條件下進化,要麼意味著外星文明的壽命往往比我們的要長得多。
另一方面,如果對外星生命的探索繼續變得空洞,可能意味著生命很少進化,或者當文明出現時,它往往會迅速自我毀滅。也許,銀河系在幾十億年前還相對繁華,但那些生命的火花已經熄滅。