海生

我們迄今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了4000多顆系外行星，它們中有沒有一顆星球上存在外星生命？說出來也許要讓你喪氣，很可能一顆都沒有！為什么這么說呢？讓我們來聽聽下面的解釋。

適宜居住區(qū)和自然發(fā)生區(qū)

我們通常認為，如果一顆行星的表面溫度適合液態(tài)水存在，它就能夠承載生命。這取決于它離母恒星的遠近——太遠了，任何水都會結(jié)成冰;但是太近了，水又會被蒸發(fā)掉。每顆恒星周圍允許液態(tài)水存在的區(qū)域稱為“適宜居住區(qū)”。地球就處于太陽系的適宜居住區(qū)。

但是，是否適宜生命居住是一回事，是否適合生命出現(xiàn)又是另一回事。也就是說，適宜生命居住的地方，未必一定會有生命誕生。因為創(chuàng)造生命比維持生命要困難得多，條件也苛刻得多。

科學(xué)家認為，地球上之所以能出現(xiàn)生命，除了地球處于適宜居住區(qū)，還有另一個因素起了重要作用——太陽的紫外線。因為紫外線的能量比可見光大，當(dāng)它照射到簡單的分子上，可以讓分子獲得足夠的能量發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（加熱能讓化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，也是這個道理），制造出生命所需的復(fù)雜的化合物。但是，眾所周知，紫外線太強了也不行，它會殺死已有的生命。

所以，一顆星球上要想出現(xiàn)生命，那里要能夠獲得足夠的紫外線來啟動制造生命的一系列化學(xué)反應(yīng)。但紫外線又不能太強，不然會把星球辛辛苦苦制造出來的生命扼殺掉。

適宜居住區(qū)和自然發(fā)生區(qū)，一個是基于行星表面的溫度，另一個是基于紫外線的強度，所以兩者并不總是同時具有的。

層層篩選，只剩一顆

我們迄今已發(fā)現(xiàn)49顆處于適宜居住區(qū)的系外行星，在它們當(dāng)中，又僅有8顆處于自然發(fā)生區(qū)。即便是這8顆行星，情況也很糟糕，它們的半徑很大，意味著可能不是巖石質(zhì)的。因為行星越大，在其形成過程中會積聚氣體，更容易變成像海王星或木星這樣的氣態(tài)巨行星，而不是像地球或火星那樣的巖石質(zhì)行星。先前的研究表明，大于地球半徑1.7倍的行星更可能是氣態(tài)的。

這樣經(jīng)過層層篩選，最后只剩下一顆系外行星可能同時滿足三個條件——開普勒一452b。這是圍繞著1400光年外一顆類太陽恒.星運行的行星，它的半徑是1 63個地球半徑。

這意味著，在超過4000顆系外行星中，我們可能只找到一顆允許生命進化的行星——但如果開普勒一452b也是一顆氣態(tài)行星，那么我們尋找具有生命進化可能的行星的希望就一點都沒有了。

這一切表明，生命的出現(xiàn)有多困難。如果我們的目標是尋找外星生命，我們需要發(fā)明更先進的設(shè)備，找到更多的系外行星，然后我們再從容地進行篩選——目前找到的4000多顆系外行星存在外星文明的希望不大。

（選自2019年第9期《科學(xué)之謎》，本刊有改動）