昨晚我盯着银河看了半小时,突然想到一个奇怪的问题
我家阳台正好朝着郊区方向,光污染不算太严重,昨晚十一点多,我泡了杯茶靠在栏杆上,银河就那么横在头顶——一条淡淡的、乳白色的光带,说实话,每次看到它我都会愣住几秒钟,然后脑子里蹦出一个老问题:那上面有人吗?
不是那种科幻电影里的人,…随便什么活的、会喘气的、哪怕只是个细菌级别的东西。
后来我查了不少资料,发现这问题还真不是随便想想的,天文学家、生物学家、物理学家已经为这事吵了几十年,而且最近几年的一些发现,让答案越来越倾向于一个方向。
先把数字摆出来,你就知道这事儿有多夸张
银河系里有多少恒星?以前估计是一千亿颗,现在通过盖亚卫星的数据修正后,普遍认为在1000亿到4000亿颗之间,注意,这是恒星,不是行星,每颗恒星平均至少带一两颗行星的话,你算算。
我用一个土办法理解这个数字,假设你一秒钟数一颗恒星,不吃不喝不睡,数完银河系的恒星需要至少三千年,这还只是我们这一个星系。
开普勒望远镜上天之后,天文学家发现了一种特别有意思的统计规律,他们盯着一小块天区,数里面有多少颗跟地球差不多大小的岩石行星,并且轨道刚好在“宜居带”上——就是离恒星不远不近、水能以液态存在的那种距离,然后他们把这个比例往全银河推算,结果是这样的:
| 恒星类型 | 宜居带行星比例估算 | 银河系内可能数量 |
| 类太阳恒星(G型) | 约10%-20% | 数十亿颗 |
| 红矮星(M型) | 约20%-50% | 上百亿颗 |
红矮星占银河系恒星的七成以上,所以光这一个类别,就可能藏了百亿颗处在宜居带的岩石行星,百亿是什么概念?地球上所有海滩上的沙粒加起来都没这个数。
但数字大不代表有生命,这里有个关键的门槛
我一开始也觉得,宇宙这么大,肯定有外星人,但后来读了一些生物学家的分析,发现事情没那么简单,问题不在于“有没有适合生命的地方”,而在于生命从无到有那一步到底有多难。
地球大概46亿年前形成,最早的生命痕迹——那些叠层石化石里的微生物活动证据——出现在差不多38亿年前,也就是说,地球刚冷却下来没几亿年,生命就冒头了,这个速度暗示了一件事:在合适的条件下,出现简单生命可能不算太难。
但接下来才是重点,从最简单的原核细胞到真核细胞,地球花了差不多十五亿年,从真核细胞到多细胞生物,又是好几十亿年,这段漫长的沉默期告诉我们:就算有原始生命,要演化出稍微复杂点的东西,可能需要极其苛刻的条件和极长的时间窗口。
1961年,天文学家弗兰克·德雷克搞了个著名公式,把影响外星文明数量的因素全列出来:恒星形成率、有行星的比例、宜居行星的比例、生命出现的概率、演化出智慧的概率、技术文明存在的时间等等,前几项我们现在有数据了,越到后面越抓瞎,你填进去的数字稍微变一变,结果可以从“银河系就我们自己”直接跳到“有上万个文明在互相发信号”。
过去几年有几个发现,直接改变了这个问题的讨论方式
第一个是木卫二和土卫二的海洋,旅行者号和卡西尼号拍回来的数据显示,这两颗卫星的冰壳下面有巨大的液态水海洋,而且土卫二的南极喷出了水蒸气和有机分子。液态水、有机分子、地热能量——这三个要素同时存在,就在我们太阳系里,还不止一个地方。
这意味着什么?以前我们觉得宜居带的范围很窄,行星必须离恒星刚刚好,但现在发现,生命可能根本不需要恒星的光和热,海底热泉口周围,完全靠化学能就能撑起一整套生态系统——地球深海里就有这样的群落,那银河系里有多少颗类似木卫二的冰卫星?这个数字可能比宜居带行星还要大一个量级。
第二个是系外行星大气的研究,韦布望远镜升空之后,天文学家开始能分析一些系外行星的大气成分,他们找的是“生物标志物”——比如氧气和甲烷同时存在,因为这两种气体在非生物条件下很难长期共存,虽然目前还没找到确凿信号,但仪器精度在不断提高,这事已经从科幻进入工程范畴了。
第三个就是著名的费米悖论,恩里科·费米在1950年午餐桌上随口问了一句:“他们在哪儿呢?”如果银河系里有大量高等文明,按照银河系一百多亿年的年龄,哪怕有一个文明比我们早出现几百万年,它的技术产物应该早就遍布星系了,但我们什么都没探测到,天空安静得像图书馆。
对费米悖论的解释分好几派,有人说我们就是第一批,来得早不如来得巧,有人说得更直接,认为从简单生命到技术文明之间有某个“大过滤器”,绝大多数生命都过不去——可能是气候崩溃、可能是伽马射线暴、可能是自己把自己搞没了,还有一种说法更接地气:也许信号到处都是,但我们还没学会怎么接收,就像收音机调错了频段。
那么问题回到原点:银河系里会有生命体吗?
说实话,写完上面这些,我发现答案分两层,如果问的是“有没有简单生命”——细菌、微生物那种——那可能性高得有点吓人,百亿颗宜居行星加上数不清的冰卫星海洋,只要生命起源的概率不是低到离谱,银河系应该到处都是最低级的生命体。
但如果你问的是“有没有能跟我们聊天的”,这事就玄了,从微生物到会发射无线电的物种,中间隔了太多偶然性,恐龙的例子就很说明问题——它们统治地球一亿多年,没发展出技术文明,最后靠一颗小行星才给哺乳动物腾了位置,演化不具有方向性,智慧不是必然结局。
我昨晚看银河的时候其实想的没这么多,就是单纯觉得,那些密密麻麻的星点里,不知道哪一颗边上正有什么东西在游动、在呼吸、在用它们自己的方式感知着周围的宇宙,可能永远也联系不上,光是知道它们大概在,就挺奇妙的,茶凉了,我又去续了一杯。