文/楊　陽

探索·科技

假如宇宙中存在另一個(gè)“地球”

文/楊陽

美國宇航局（NASA）發(fā)布消息稱，天文學(xué)家確認(rèn)發(fā)現(xiàn)首顆位于“宜居帶”上體積最接近地球大小的行星（代號為開普勒-452b），這是人類在尋找另一顆“地球”的道路上的重要里程碑。“宜居帶”是指行星距離恒星遠(yuǎn)近合適的區(qū)域，在這一區(qū)域內(nèi)，恒星傳遞給行星的熱量適中，既不會太熱也不太冷，能夠維持液態(tài)水的存在。開普勒-452b位于距地球 1400光年的“天鵝座”方向，體積只比地球大60%。公轉(zhuǎn)周期為385個(gè)地球日，比地球繞太陽一周的時(shí)間多出5%。目前，開普-452b的質(zhì)量和組成還不清楚。根據(jù)之前的研究推測，像這樣體積的行星是巖石行星的可能性較大，還可能擁有厚厚的大氣層和大量的水，還有可能至今仍然有活躍的火山活動。它從恒星上接受的光和太陽光類似，理論上可以供植物進(jìn)行光合作用，從而奠定生命存在的基礎(chǔ)。NASA表示，由于缺乏關(guān)鍵數(shù)據(jù)，現(xiàn)在不能說開普勒-452b究竟是不是另外一個(gè)“地球”，只能說它是“迄今最接近另外一個(gè)地球”的系外行星。如果人類真的發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)“地球”，那么那個(gè)星球上也會有生命甚至有像人類一樣的智慧生命嗎？

另一個(gè)“地球”上一定有生命嗎

1952年，美國芝加哥大學(xué)化學(xué)系的一個(gè)名叫米勒的青年學(xué)生有一天突然萌發(fā)一個(gè)念頭：既然生命物質(zhì)由各種元素構(gòu)成，因此各種元素在一定條件下就能產(chǎn)生生命物質(zhì)。他把構(gòu)成星球的最原始的物質(zhì)甲烷、氨、氫、水等混和在一起，然后模擬40億年前的地球環(huán)境，如雷雨、閃電等。經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，奇跡出現(xiàn)了！在試管的底部出現(xiàn)了一種能誕生生命的基本物質(zhì)——氨基酸。米勒的實(shí)驗(yàn)似乎證實(shí)了這樣一種理論：既然地球上的物質(zhì)元素與遙遠(yuǎn)星球上的物質(zhì)元素本質(zhì)上是相同的，在宇宙中又存在著大量的與太陽系類似的星系，因而無論在哪個(gè)星系的行星上，只要具有與地球相似的條件，生命就會誕生；根據(jù)進(jìn)化論的觀點(diǎn)，在這種情況下，生命一旦產(chǎn)生，其由低級到高級，進(jìn)而產(chǎn)生理性是完全可能的。這就是著名的“平庸原理”。

但是另一些科學(xué)家不同意這個(gè)觀點(diǎn)，他們認(rèn)為，地球上演化出生命，是由于許多偶然因素造成的。比如天文學(xué)計(jì)算的結(jié)果表明，如果地球現(xiàn)在的軌道只要小5%，在地球形成的早期階段，就會發(fā)生強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)，地球上的溫度的上升足以將所有的海洋都蒸發(fā)干凈。而如果地球離太陽的距離再遠(yuǎn)1%，那么地球的平均溫度將會在-50℃左右。在那樣的環(huán)境中，不可能演化出任何生物。在地球的外側(cè)，有一個(gè)巨大的木星，其質(zhì)量是地球的300多倍，體積則是地球的1300多倍。木星像一個(gè)天然的屏障一樣，以其巨大的吸引力，吸走了許多本來應(yīng)該撞到地球上的大大小小的天體。如果沒有木星的保護(hù)，地球遭受外來天體撞擊的次數(shù)要比現(xiàn)在高100 倍-10000倍！在那種情況下，人類是不可能生活在這個(gè)星球上的。此外，如果沒有月球，木星的巨大引力就會使地球傾斜過大，同樣會造成無法控制的溫室效應(yīng)或者冰川作用，地球上的液體水也就不可能存在了。還有，更加神奇的是，地球大氣中的含量恰到好處?？茖W(xué)研究表明，如果氧氣的含量高于25%，地球的大氣層就很容易發(fā)生天然火災(zāi)的爆炸；如果氧氣的含量低于15%，大部分高級生物就會因窒息而死亡。然而，幸運(yùn)的是，至少從哺乳動物出現(xiàn)以來，地球大氣中的氧氣的含量就一直保持在21%左右。不僅如此，大氣中的氧氣和臭氧層還像保護(hù)罩一樣，濾去了太陽光中的紫外線，從而成為地球上一切生命的保護(hù)傘。如果沒有臭氧層的保護(hù)，不僅地球上不可能演化出如此豐富的生物，而且即使有了生物，也會被紫外線殺死?？梢哉f，地球上有生命是一種“得天獨(dú)厚”的幸運(yùn)。有科學(xué)家認(rèn)為，即使在宇宙中有另一顆行星與地球十分相似，也不一定能有這樣的幸運(yùn)。

另一個(gè)“地球”上存在智慧生命的概率

地球的年齡是45億年左右。人類存在的時(shí)間大約是600萬年左右。如果把地球的年齡化為24小時(shí)計(jì)算，在24小時(shí)的地球歷史中，人類在最后3分鐘才登場，最后的1分10秒，現(xiàn)代人類出現(xiàn)。因此，地球上出現(xiàn)人類這樣的智慧生命是很短暫的時(shí)間。在茫茫宇宙中，地球上的人類建立的文明是微不足道的。因?yàn)榈厍蛭拿魇侨绱硕虝海祟愰_始創(chuàng)造文明才不過幾萬年，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不過幾百年，對外太空的探索不過幾十年，這和地球年齡相比真可謂“滄海一粟”！所以即使開普勒-452b上存在生命，即使按照“平庸原理”，低級生命可以進(jìn)化成高級生命，甚至進(jìn)化成智慧生命，但在那個(gè)星球上存在與我們地球上類似的智慧生命的概率還是極小的。

外星生命什么樣

由于新發(fā)現(xiàn)的開普勒-452b的塊頭比地球大，即使開普勒-452b上存在生命，這些外星生命的模樣和形狀也和地球上的生物完全不同。科學(xué)家認(rèn)為其他行星上的生命也必須遵從進(jìn)化論，必須努力適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，由于另一個(gè)“地球”的類型是如此不同，所以如果這些天外行星上真的有外星生命存在，那么這些外星生命將會顯示出難以置信的生物多樣性。

美國科學(xué)家對系外“地球”上可能存在的外星生命的模樣進(jìn)行了大膽猜測：如果系外“地球”也像地球一樣長滿了各種植物，那么這些植物的形狀和顏色將和地球上的毫不相似。因?yàn)樵S多恒星的發(fā)光并不和太陽完全一樣。例如紅矮星是銀河系中最常見的星體，紅矮星發(fā)射的大多數(shù)是紅外光，而一顆熾熱的白色或藍(lán)色恒星通常會散發(fā)出大量紫外線。位于這些恒星系統(tǒng)的“地球”上的植物，它們的光合作用必須適應(yīng)和利用這些不同類型的光。地球上的植物都長著綠葉子，因?yàn)樗鼈儠仗柕狞S、紅、藍(lán)3種光，并反射對它們毫無用處的綠光。而在一顆光照能量很弱的紅矮星系統(tǒng)，那兒的植物必須有效利用所有波段的光線，所以它們將不會反射任何光線，因此那些植物的顏色將大多是黑色的。

科學(xué)家預(yù)測，如果系外“地球”的重力只有地球的一半，那么該星球上的動物將可能會長到8層樓那么高，該星球上的植物和樹木的高度則可能會超過50米。譬如一種類似長頸鹿的外星生物，就可能會長到25米高！相反，對于那些重力是地球兩倍的系外“地球”來說，如果上面也擁有外星生命，那么該星球上的陸地動物都將長得非常結(jié)實(shí)矮小，并且肌肉強(qiáng)壯，大型動物可能只有在海洋中才能生存。而該行星上的樹木將會長得像灌木叢一樣矮小，你在整顆行星上都不可能看到一棵參天大樹。