地球是一個美麗的生命星球。在人類離開地球之前,我們並不知道宇宙的浩瀚,也不知道地球在宇宙中的位置。
隨著人類科技的不斷進步,我們走出了地球,終於看到了浩瀚的宇宙。這時,我們意識到地球是多麼小。從宇宙的角度來看,地球似乎很普通,沒什麼特別的。然而,隨著觀測技術的不斷提高,我們發現了許多行星。相比之下,我們可以清楚地看到,地球是獨一無二的,是一個非常美麗的星球。也許這就是生命行星的特徵。
人類見識了宇宙的浩瀚之後,自然對地外生命的存在產生了濃厚的興趣。無論從宇宙的浩瀚還是從138億年的宇宙年齡來看,地外生命的存在都是毋庸置疑的,但是科學家們努力了半個多世紀,直到現在仍然沒有發現任何地外生命的痕跡。
儘管如此,科學家們仍然堅信外星生命的存在,只不過太陽系只有地球這個美麗的生態星球,可能只有地球這個生命星球。如果我們想找到外星生命,我們仍然需要關注太陽系以外的恆星。
通過生命星球地球的特徵,我們也可以為我們尋找地外生命提供一定的方向。既然地球能在38億年前成為生命星球,說明地球的生態條件滿足生命誕生所需的各種因素,那麼依靠地球的生態條件尋找地外生命是一個非常好的方向。
那麼為什麼地球上可以誕生生命呢?主要是因為它適宜的溫度,適宜的氣氛,空氣成分,液態水等等。這些條件的結合終於在地球上誕生了生命,經過漫長的進化,人類誕生了。
太陽系沒有第二顆行星,只能看太陽系以外。為了尋找與地球非常相似的類地行星,科學家在20世紀90年代將光學望遠鏡發射到地球軌道。相信很多朋友都知道是誰,就是著名的哈勃望遠鏡。
哈勃望遠鏡的發射將人類的視野擴展到宇宙的深處,最近可以看到130億光年的深處。通過它,我們對宇宙有了更深刻的認識,讓我們看到了130億年前的宇宙是什麼樣子。通過它,我們對宇宙中天體和星系的演化有了深刻的認識,哈勃望遠鏡對大爆炸理論的提出做出了巨大的貢獻。
在很多人眼裡,宇宙是黑暗的,是空虛的。然而,2012年,NASA發布了一張哈勃深空照片,這是哈勃望遠鏡長時間暴露在非常小的空間(只有滿月的十分之一大小)後拍攝的照片。
在我們的眼中,一小塊星空是黑暗而空曠的,但在哈勃的視野裡,卻是另外一個場景。從圖中可以看出,整個畫面充滿了恆星的亮點,這些亮點就是銀河系一樣的星系。由此可見,宇宙中有那麼多天體和星系。
這張小照片中大約有10000個星系,最古老的星系有132億年了。在如此眾多的星系中,不乏與地球非常相似的類地行星。然而,人類的觀測技術仍然不夠先進。雖然觀測距離很遠,但要想獲得某個星系的更多信息,只能觀測離地球更近的星系。
科學家們利用一些科學方法發現了4500多顆系外行星,如中天法、視速度法和微透鏡法。在這些行星中,科學家們關注那些與地球非常相似的行星。只有和地球非常相似的類地行星才有可能有生命。
前段時間,在《天體生物學》上,科學家發表了一篇論文,顯示科學家重新列出了一顆超級宜居行星應該滿足的一些標準,並按照這些標準重新篩選了已經發現的4500多顆系外行星,找到了最好的24顆候選行星。
這24顆行星僅在外觀上與地球非常相似,而且顏色也很美。我們判斷一個星球的生態,通過與地球比較其外觀的一些特徵,就可以得到一個粗略的數據。這些行星所在星系的主星是K級星,而我們的太陽是G級星。
G級恆星的壽命只有100億年左右,但是生命從原始階段進化到智能階段需要非常長的時間。地球上的生命進化到人類誕生階段需要38億年,這其實是一個比較短的時間。如果時間更長,地球可能等不到人類誕生的那一天。
所以像太陽這樣的G級恆星並不是生命誕生和進化的理想主星。相反,K級星更優越。它們的質量比太陽小,壽命可以達到200億到300億年,可以支持生命更長時間的進化。他們更有希望誕生智慧生命並一步步發展,成為星際文明。
在24顆行星中,有一顆大約有50億到80億年的歷史,比地球要老得多。此外,它有一個美麗的生態系統,科學家推測,這個星球上可能誕生了生命,甚至可能進化出了智慧文明。
據觀察分析,這顆行星的表面溫度比地球高3攝氏度左右,相當於地球的熱帶雨林區,是非常適合生命生存和進化的溫度。由此我們也可以認為,這個星球上存在液態水的概率很大,有非常厚的層和磁場。
這個星球的大氣有25%-30%的含氧量,其餘多為惰性氣體,與地球的大氣環境非常相似,是一個比地球更適合人類生存的星球。除了這顆更適合人類生存的星球,其他23顆星球也不差,大概率有生命,也可能是更適合人類生存的生態星球。
雖然這些行星讓我們期待著有一天能搬到那裡,但我們也要考慮兩個問題。一個問題是這24顆行星離地球幾乎有幾千光年。這個距離雖然在宇宙中算不了什麼,但對人類來說卻是不可逾越的鴻溝。
人類要想到達如此遙遠的星系,我們的飛船必須以超光速飛行。實現超光速的方法只有兩種,一種是蟲洞,一種是科學家們一直在研究的曲率引擎。未來最有前途的是曲率發動機,它可以使飛船破空,實現超光速穿梭。
另一個需要考慮的問題是,這24顆行星可能已經擁有智慧和文明。如果是這樣的話,人類基本上是不可能移民的,除非被星際戰爭強行佔領,但是對於人類來說代價會很高。此外,這些行星比地球古老得多。如果生命比地球早出生很多,文明的力量可能比人類強大很多。
可以看出,找到類似地球的類地行星是一回事,但要實現遷移可能要困難得多。宇宙中有大量適合人類生存的宜居星球,但有了如此優美的生態環境,生命乃至文明誕生的概率很大。
所以,即使人類未來成為星際文明,也不容易真正找到一個適合人類生存的無主星球。