外星生命

科學家們在一篇論文中再次探索了著名的德雷克公式，並且推斷外星人存在的幾率比這個經典方程式所推斷出來的還要高。

在1961年，科學家法蘭克-德雷克提出了一個方程式，用於計算外星文明在宇宙中存在的幾率。公式考慮了許多因子，比如説周圍星系中適宜生命起源的恆星形成速度以及每個太陽系中的星球數量等。雖然這個方程式並沒有唯一的解法，但它被廣泛視作計算宇宙中存活生命幾率的公式。

現在研究人員Adam Frank和Woodruff Sullivan再次使用了這個公式，並且提出了一個更廣闊的問題：“智慧生命是否曾經存在於一顆遙遠的星球上？”，這與之前“智慧生命目前是否存在於宇宙中？”的問題相對立。

通過分析美國宇航局開普勒衞星和其它探測器的數據，他們二人能夠推斷出，我們孤獨存活於宇宙中的幾率為千億分之一，這可以説是一個非常微小的概率。

Adam Frank稱：“非常感謝美國宇航局開普勒衞星和其它探測器，我們現在瞭解到大約有五分之一的恆星在宜居帶中存在星球，那裏的温度能夠支持生命的存活。千億分之一的幾率極其微小，對我來説着意味着其它智慧的物種很可能在我們之前就已經進化。” ^[1] 

霍金眼中的外星生物(10張)

人們在火星隕石中找到了微生物化石，然而這些證據實在不足以證明外星生命的存在，長久以來，科學界一直對存在飛碟等外星生命的證據持嘲笑態度。1947年美國羅斯威爾飛碟墜毀事件曾引起軒然大波，後來美國國防部聲稱不是事實。

地外文明指宇宙中除地球文明以外的文明，常與外星生物相聯繫。有人猜測地外文明可能比地球上的文明發達。許多天文學家都聲稱，地球之外肯定存在外星生命。同時又認為發現外星人的概率很小。

從概率的觀點看，發現的恆星越多，行星也就越多，因此外星生命存在的可能性就越大。一些看起來很暗淡、低質量的紅矮星儘管並不是孕育生命的理想場所，但它們適合成為宜居行星的主星。紅矮星Gliese 581的發現令天文學家興奮不已。這顆系外行星被認為是第一顆位於宜居帶的行星。Gliese 581g行星的質量可能是地球的3到4倍，半徑大概相當於地球的1倍到1.5倍。如果能夠證實該行星是巖質的，則很有可能成為一處宜居住所。不久前美國宇航局發佈了一項爭議性的發現，即一種細菌可以用砷來代替磷作為自己的DNA組成物質，而砷對於大多數生命都是有毒的，此發現引起了廣泛的爭論，因為此前難以想象生命竟然如此多樣化。“搜尋外星智能”計劃資深天文學家塞斯·什斯塔克表示：“無論身處何地，生命總能找到東西吃。”

數年來，天文學家們一直在致力於尋找類地行星。這顆行星大小大約是地球的1.4倍。預計於2015年發射升空的“詹姆斯·韋伯”望遠鏡將為天文學家提供更清晰的外星世界視角。 ^[2] 

科學家研究發現，火星曆史上可能有水在流淌，現在它的地下深處仍可能有液態水。距離地球更加遙遠的木衞二，被冰覆蓋的表面下可能有波濤洶湧（因為這顆衞星受到木星的引力作用）的海洋，裏面甚至可能有生命。未來的太空任務已經把這兩個天體作為發射新遙控探測器的最終目的地。不過對太空探索家來説，紅色行星——火星象徵着一個距離地球更近，瞭解更多的目標。

曾經火星上的山谷和盆地裏可能有液態水，但是現在這顆行星表面一片荒漠。現在火星表面的液態水是不穩定的。

一些冰水或者雪會在火星表面暫時變成液態，例如美國宇航局的“鳳凰”號火星登陸器可能在它的支架上發現了一些液化的水珠。但是這些水在火星上嚴寒或者蒸發環境下，很難維持很長時間，因此無法支持生命生存。

存活下來的微生物似乎不會生活在遭受宇宙射線轟擊的火星表面。但是在這顆紅色行星表面發現過去它上面曾存在生命的跡象，天體生物學家還是非常興奮。那些在水裏形成的礦物質，可能在特定沉積物中保存下來。

地球上的硫酸鹽礦物（有時候是微化石）能很好地把有機物產生的有機化合物保存下來。火星車和軌道器在科研探索過程中還發現大量硅石和其他粘土礦物。即將進行的火星任務如果擁有合適的裝備，可能將會開始挖掘隱藏在行星深處的任何液態水庫，尋找生命。

對天體生物學家來説，更加具有挑戰性的一個目標是位於太陽系的木衞二，這顆冰衞星易碎的外表下可能隱藏着一個鹹水海洋。法莫爾説木衞二是一個非常具有吸引力的天體生物學目標，尤其是地下海洋裏可能存在生命。研究木衞二面臨的一大挑戰是，目前還不清楚地下是否存在海洋。

一些研究指出，木衞二上的海洋深度比地球上的海洋深3倍。但是其他研究指出，木衞二上並沒有海洋存在，這顆衞星上可能只有很多冰鹽爛泥。法莫爾指出，生命或許能在冰塊之間的“雪球爛泥”混合物裏倖存下來。該衞星表面的冰火山爆發時，顯然噴發出這種爛泥，這些爛泥攜帶的任何物質可能都有生命存在的跡象，由於放射物不斷對木衞二的表面進行猛烈轟擊，因此隨爛泥噴發而出的生命很快就會死去。

法莫爾説：“如果能對受到放射物影響的地表以下很深處進行研究，你可能會在那裏發現冰裏冷藏的生物學跡象。” 最近的一項研究指出，木衞二保存的氧氣比以前科學家設想的多好幾百倍。這使科學家對在這顆衞星的爛泥球裏發現生命跡象更有信心。

其他一些像火星和木衞二一樣具有吸引力的世界還包括土星的冰衞星土衞二。尋找外星生命的競爭，最終可能會促使人類向這些天體發射遙控設備。

美國宇航局的火星科學實驗室(MSL)將在2011年底把一個越野車大小的火星車投放到這顆紅色行星上，它攜帶一個有機化學實驗室，可對火星的表面情況進行分析。

歐洲人還將繼續完善他們的ExoMars火星探測器，增強功能，使之能夠鑽入火星的風化層，甚至將在火星收集的樣本送回地球，以便科學家進行具有決定意義的試驗。

由於人們對木衞二的瞭解更少，而且木衞二任務面臨的挑戰更大，因此在尋找生命方面最終將落後於火星。

歐美聯合探索

美國宇航局和歐洲航天局聯合進行的一項任務將首次向木衞二發射一顆軌道器，用來研究這顆衞星，確定它的深處是否存在海洋，而且需要鑽很深才能發現。這項任務直到2020年後或許才有可能實施。

33年前人們認為火星是地球以外唯一一顆可能曾有生命“安家落户”的行星。

人們對宇宙生命的觀念開始發生轉變，認為火星並非地球以外唯一一顆可能曾有生命存在的行星。

因此，給除了地球以外的大量生命可以在上面繁衍生息的天體繪圖。這種生命居所可能在我們星系裏、整個宇宙以及宇宙以外的其他行星和衞星上。

這方面研究的發展速度令人吃驚。在“卡西尼”號飛船看到有間歇泉噴發出來的水蒸氣從土衞二表面冒出以前，從未有人認為這顆直徑大約是300英里的衞星有何與眾不同之處。

天文學家也在研究圍繞在其他恆星周圍的大量類地行星。從20世紀90年代開始，他們已經確定出大約340顆太陽系外行星。其中大部分都是龐大的氣態行星，歐洲衞星Corot發現一顆直徑是地球兩倍的系外行星，與此同時，最近的發現顯示，微生物的忍耐性比我們認為的更強，即使那些跟地球不是特別相像的行星，可能也適合生物生存。這些發現説明火星只是這項搜索邁出的第一步。宇宙中的適居帶似乎非常龐大，裏面可能充滿了生命。

太陽系適居帶

尋找生命的導向原則是那裏必須要有水存在。直到現在為止，這條原則一直讓科學家認為，只有滿足以下條件的天體，才能成為生命的家園：適合的温度、巖質行星和表面擁有液態水。

這樣的世界只能存在於我們的太陽系裏。加州大學聖克魯茲分校的格雷格·拉弗林説：如果根據一系列非常有利的氣候條件定義適居帶，那麼可在太陽周圍進行搜索的範圍非常有限。當氣候出現嚴重問題時，在距離太陽比地球稍近和稍遠的範圍內都有可能適合生命生存。要是根據是否有水的觀點來判斷，在我們的太陽系裏沒有其他地方適合生命生存。即使很多其他恆星也擁有太陽系，但是正好位於適合生命生存的軌道上的行星太少。

如果不是在地球上獲得一系列令每個人都意想不到的發現，尋找適居帶的努力最終將得到一個令人倍感沮喪的結局。天體生物學是一項研究生命是如何在宇宙中出現和演變的專門學科。

最新發現的生命形式——“極端微生物（extremophiles）”，生活條件是如此惡劣，50年前的生物學家想不到能有生命可在這種環境下生存。巨型管蟲、螃蟹和小蝦喜歡生活在黑暗環境下、海面以下1英里深的地方和極熱的熱液噴口周圍。這些熱液噴口就是已知的“黑煙囱”，它不斷向海洋裏噴出像煙柱的黑色氫化硫。利用這種熱液噴口噴出的化學物生存下來的生物體不需進行光合作用。

對麥克卡伊來説，這些生物並不是最令人感到興奮的極端微生物類型，他説它們仍然依靠通過陽光間接生成的氧氣。與之相比，更加引人注意的細菌是那些在很深的地下繁衍生息的類型。一種細菌生活在南非5英里深的金礦內部。麥克卡伊説：“這些生物從我們從沒想到的來源獲得能量。南非極端微生物細菌是從岩石裏不穩定的放射性原子獲得能量。陽光和地表水對它不起任何作用。這種情況非常令人吃驚。”

極端微生物從非太陽能源獲得能量的事實，説明外星生命也可能生活在類似環境下，在遠離地表水和陽光的地下很深的地方繁衍生息。

説來也巧，這項極端微生物發現跟以前的研究結果正好相符，以前的研究顯示，太陽系可能擁有很多人們以前根本沒有想到的温暖潮濕的地區。20世紀90年代發射升空的“伽利略”探測器收集了大量可信證據，證明木星的大衞星——木衞二寒冷的地表下擁有一個球形液體海洋。美國宇航局宣佈要在2027年重返那裏，進行更加細緻的研究。

最近在土衞二上發現的間歇泉，再一次驚醒了行星科學家，使他們想弄清楚是否在太陽系周圍有更多這種地帶。這些地方缺少陽光，跟地表沒有聯繫，但是一些生命顯然非常喜歡這樣的環境。

史蒂芬·霍金、西蒙·莫里斯等諸多科學家都認為人類與外星生物的接觸存在着巨大的風險。若外星人出現在地球，即意味着他們掌握了能夠穿過太空的技術，他們的軍事技術將遠遠超過人類，人類的任何抵禦都將毫無效果，這可能使地球淪為殖民地。人類應該採取一切可能的措施，避免與外星人接觸。不過也有科學家不贊同這種觀點。他們認為外星智慧生命的科技可能要比人類發達得多，但是沒有必要侵略人類。

儘管沒有任何公開的、直接的證據表明外星生命的存在，科學家還是對這個問題抱着謹慎的態度。例如阿波羅計劃中的阿波羅11號、阿波羅12號以及阿波羅14號從月球返回的宇航員和月球標本，都被送往月球物質回收和迴歸宇航員檢疫實驗所進行隔離檢疫，以減輕返回污染帶來的風險。

然而，有些學者並不同意這種觀點。他們從外星人的智慧與科技，甚至是人類自身對外星人的心理作用來説明外星人對地球人並不構成威脅。

中國數學家和語言學家周海中就是這一觀點的擁護者。他在1999年發表的論文《宇宙語言學》中指出：擔心外星人威脅是完全沒有必要的，因為只要是高級智慧生命，他們的理智在決定着他們必須有分寸地對待其他智慧生命體；外星人與地球人將來是能夠和平共處、友好合作和共同發展的。

無獨有偶，美國天文學家大衞·莫里森在2011年5月接受《新科學家》雜誌採訪時表示：如果一顆距離地球數百或者數千光年的行星發出的無線電信號被我們接收到，這個文明的先進程度一定超過人類；如果一個文明能夠存在數十萬年，它一定能解決我們面臨的一系列問題，所以沒有必要侵略地球。他風趣地説：“如果外星人來訪，我會好好款待他們。”

同時，美國《發現》雜誌援引美國另一位天文學家賽思·肖斯塔克觀點稱，如果地球上存在一種他們無法在自己的家園獲取的資源，科技發達的外星人可以選擇更容易的方式獲取或者製造這種資源，而不是千里迢迢來到地球；加上太空旅行需要投入大量人力、物力和財力，所以他們沒有必要來地球掠奪資源。

不過，儘管主流科學界認為宇宙中存在外星人，但事實上，至今尚無確鑿證據。

因此，美國科幻小説作家傑克·麥克德維特對待這一問題就顯得非常理性：“任何具備這種能力的地外文明都不希望使用武力。”

或許，與擔心外星人威脅的“外患”相比，我們人類目前還有更多更值得關注的“內憂”。 ^[3] 

系外行星的月亮上可能存在可居住環境，因此尋找外星人也需要將系外行星的衞星羣納入觀測

據國外媒體報道，科學家發現外星生命可能隱藏在系外行星的衞星上，我們目前的調查方向主要是尋找可居住的系外行星，但是來自哈佛大學史密森天體物理中心的David Kipping博士認為我們可能要改變以往的觀測模式，在系外行星的“月亮”上尋找外星人，因為這裏也可能擁有可居住的環境。科學家目前尋找的系外行星仍然以巖質為主，但我們發現的大量系外行星仍然是氣態行星，少數為巖質行星，最新的調查認為大型氣態行星的衞星羣中可能存在可居住的環境。

事實上太陽系內氣態行星的衞星羣擁有多種奇特的地貌，有些衞星存在冰封的環境，在潮汐力的作用下內部也擁有熱源，而且大型氣態行星也擁有許多衞星，這也增加了出現可居住環境的可能性。

同時科學家也發現太陽系的氣態行星可能是生命的避風港，不像質量較大的行星容易受到大型隕石、小行星的襲擊，為生命提供了良好的演化環境。最近20年，我們發現系外行星的數量急劇增加，第一顆系外行星發現也只有20年左右的歷史，隨着開普勒探測器的深入觀測，我們已經確定了一千多顆系外行星，但仍然沒有發現外星生命的蹤跡。

一些科學家認為我們應該轉變尋找外星生命的思路，通過發現系外行星的衞星來發現外星生命，但是這樣的調查存在較大的困難，因為我們的觀測能力有些不足，對系外行星衞星羣的研究仍然沒有非常好的辦法，即便是一些巖質行星的發現都比較困難。開普勒望遠鏡發現系外行星的方法主要為凌日法，當系外行星通過恆星盤面時，我們就會觀測到恆星亮等微弱的變化，這樣就察覺到系外行星的存在。

凌日法所發現的系外行星體積一般較大，對於體積更小的系外行星，甚至是系外行星的衞星羣我們仍然沒有較為成熟的觀測方法。接下來，科學家試圖開發新的觀測技術，可以觀測到系外行星衞星羣的存在，此外科學家也試圖用行星系演化的模型來推測哪些巨型氣態行星容易形成衞星羣，哪些衞星有可能出現可居住的環境。 ^[4] 

很多最新探測發現都指向“適居帶”，認為在那裏可能會找到外星生命。1976年美國海盜1號(viking1)飛船在火星上降落，並未發現可支持“火星上存在生命”的明顯的生物活性跡象，而且海盜1號發回地球的照片，展示了一個荒涼寒冷的世界 。

科學家們正在直接尋找單細胞生命在太陽系中存在的證據，研究的對象有火星以及降落到地球上的隕石。一項計劃建議木星的衞星，木衞二在其表面之下存在液體水，有可能存在生命。

理論證明任何科技化的社會都會傳播信息。但是除人類之外，一般來説，不會特意地向宇宙深處隨意傳播信息，因此其它生命也不一定會這樣做。並且信號在廣闊的宇宙間傳播需要很長的時間，任何信號捕獲到的或沒有捕獲到的都是來自遙遠的過去。

被譽為繼愛因斯坦之後最傑出的理論物理學家史蒂芬·霍金，於2010年04月在Discovery Channel紀錄片《與霍金探索宇宙》（ Into the Universe with Stephen Hawking）中表示，宇宙有1000億個星系，“從數量上看，可以合理推斷外星生命存在”。霍金也提出警告，若外星生物出現於地球，即代表其科技能力遠在地球人類之上（足以離開遠在地球人類所不知之處，並移動至太陽系區域），若外星生物離開其原先區域並向外發展，表示其有耗光原先自有資源且需向外探索的可能；此即存在與外星生物接觸的風險，外星生物可能住在大型太空船上變成遊牧民族，四處討伐和佔領其他星球，可能令地球淪為殖民地。

古代外星生命可能在宇宙產生後1500萬年一直在一顆奇怪的系外行星上孕育。儘管那時並不存在比微生物更復雜的生命，但宇宙可能為人類的存在而專門設定的概念已經展現出一定的可能性。

尋找外星生命跡象的天文學家一直將尋找焦點關注於位於恆星可居住區內的系外行星——這片區域非常温暖，足以保證行星表面液態水的存在。在冰凍的深空，距離宿主恆星太遙遠的世界可能並不適合生命的存在。

然而，太空並非總是如此寒冷，美國哈佛大學的亞伯拉罕·羅卜（Abraham Loeb）這樣説道，早期宇宙充滿了超級炙熱的氣體，或者等離子體，它們逐漸冷卻並濃縮形成恆星和星系。等離子體釋放的第一道光便是宇宙微波背景輻射（CMB）。

現在CMB的温度大約為絕對零度以上幾度，但羅卜計算出宇宙大爆炸後1500萬年，產生的輻射足夠温暖從而將整個宇宙變成一個巨大的可居住區，生命友好時代持續了幾百萬年，這段時間足以讓微生物而非複雜生命出現。 ^[5] 

一個更棘手的問題便是在宇宙歷史裏，是否有任何行星在如此早期形成，同時還具備生命所必須的複雜分子。當炙熱的等離子體冷卻時，它最初只會產生氫和氦原子。較重的物質在第一批恆星的原子核熔爐裏鍛造，然後隨着恆星的爆炸被放逐太空。

標準的宇宙學認為在宇宙的大部分地區，形成行星所需要的較重元素的數量直到宇宙大爆炸後幾百萬年才出現。但目前對物質的早期分佈的理解非常不完整，羅卜説道。如果某些區域的密集程度要超出平均水平，那麼行星和恆星更早出現是可能的——很可能是在CMB的温度非常合適的時候。

這樣的物理條件可能非常適合生命出現，但任何微生物都需要時間進化，英國聖安德魯斯大學的傑克·奧馬裏-詹姆斯（Jack O'Malley-James）這樣説道。我們的太陽是中等大小，目前已經50億歲，預計還將再活50億年。相比之下，最古老的恆星可能更加巨大，生命週期相對更短，大約只有幾百萬年。詹姆斯説：“這樣的系統在早期階段將非常平靜和穩定，從而給予生命獲得立足點的機會。” ^[5] 

雖然這樣的古代生命形式聽起來非常古怪，但羅卜認為如果削弱了人擇原理，那麼這一觀點還是值得探索的。這一在宇宙學領域引發激烈辯論的觀點認為宇宙裏的基本常數調和的恰好適合我們對之進行觀測。

例如，一個名為宇宙常數的參數解釋了宇宙加速膨脹是因暗能量所致。但理論也預測這個常數的價值可能非常大，遠超出我們能夠測量的範圍。如果事實的確如此，那麼暗能量向外推動的力將與引力拖拽不相符合，像行星和恆星這樣的結構最初也不可能形成。

人擇原理解決了這一難題主要是假定了在多重宇宙裏宇宙常數具有不同的價值，這一價值會隨着特定宇宙裏物質密度的不同而相應的發生改變，而宇宙物質的密度會隨着宇宙膨脹而發生變化。我們恰好生活在一個合適的宇宙，也即宇宙常數的價值非常適合人類的出現。然而很多宇宙學家並不贊同這種推理方式，因為他們認為這太過簡單。

羅卜説道：“有關人擇原理的辯論給予我們不再尋求更基本的理解的藉口。” 這使得“宇宙大爆炸生命”的概念聽起來更有吸引力。生命出現所需要的更密集的物質區域可能需要一個大100萬倍的宇宙常數。即使在宇宙常數並不是特別合適的時候，仍有生命存在於宇宙裏，這使得人類的存在沒有特殊地位。

生命在羅卜設想的可居住時代進化也是可能的，美國馬薩諸塞州德福德塔夫斯大學的宇宙學家亞歷山大·維蘭金(Alexander Vilenkin)這樣説道。然而這種事件發生的概率非常低，從人擇原理所基於的統計學角度來説，宇宙中大多數生命應該適合現在的環境。維蘭金説：“如果我們是典型的觀察者，我們應該生活在一個具有較小宇宙常數的世界裏。” 。 ^[5] 

竹取物語裏的輝夜姬歸返月球(大約1650年)。

在文藝作品中，人類往往對外星人進行不同的分類，有些是根據其母星來分類，如火星人、昴宿星人、天狼星人、天琴星人等；有些是根據外形特徵來分類，如爬蟲人、小灰人、小綠人等。

有些人宣稱遭到駕駛幽浮的外星人綁架，著名事件如1973年帕斯卡古拉事件及希爾夫婦被外星人綁架事件，但加州大學洛杉磯分校的研究人員的實驗表明，許多外星人事件可能只是大腦潛意識作祟。而多數不明飛行物事件要麼是人類製造的飛行機器或者航天器，要麼只是一些惡作劇。

內華達375號州道旁的路牌，由於靠近51區而被稱命名為“外星人公路”。

民眾往往把一些科學難以解釋的現象歸咎為外星人的傑作，這甚至形成了一種“外星人”的文化，較為典型的是麥田圈現象。從20世紀70年代開始，英格蘭的麥田圈開始大量被報道，到80年代末至90年代初，麥田圈現象已經在全世界廣為人知。超外星人支持論者認為麥田圈是外星人飛行器造成的印記，或是外星人向人類傳達的一些信息；但多數麥田圈可以被視為僅僅是一種惡作劇或者行為藝術。 ^[6] 

很多科幻或動漫作品將外星生命作為其基本的設定。例如：地球遭到外星生物入侵（如世界大戰、幽浮魔點、火星人玩轉地球、獨立日、天際浩劫等）；人類與外星訪客和平相處（如E.T.、第三類接觸等）；外星人主動幫助人類，或藉助其力量對抗侵略者（如超人、超人力霸王、七龍珠、變形金剛、Ben 10等）；人類侵略外星球或欺壓外星人（如阿凡達、第九區等）；外星人為人類文明或人類本身的創始者（如第五元素、強殖裝甲、星際之門、封神演義、普羅米修斯等）。

除了簡單的關係之外，有些作品還夾雜多層面和世界觀去描寫，像是人類與外星生命因複雜理由發生了武力衝突（如宇宙戰艦大和號、超時空要塞、傳説巨神伊甸王、最後一戰、鋼彈00劇場版等）；世界觀中大眾對外星生命一無所知，卻以隱喻方式表明外星生命的存在（如超時空接觸、X檔案等），或是其存在被某個組織給隱瞞（如黑衣人等）；世界觀把焦點觀望於全宇宙的眾生（如星際大戰、星際迷航、基地系列、哥普拉、乃出個未來等）；世界觀表現出人類與外星文明共榮的表象，實際上地球政府已經被外星人控制（如勝利大決戰、銀魂等）。

外星人影片的繁榮一般被認為是始於1951年美國電影導演霍華德·霍克斯的影片《來自另一個世界的東西》。這部影片被譽為“科幻電影的上乘之作”和“導致了50年代科幻電影繁榮的最有影響力的影片”，它描述了人形外星植物通過UFO降落地球北極並實施恐怖活動。隨着二十世紀五十年代幾部著名的外星人影片的出現，如1953年的《星際戰爭》、《它來自外空》，1955年的《孤立的地球》、1956年《綁架者入侵》，外星人確立了其在電影藝術中的位置；太空時代的到來更增加了電影的影響力以及其潛在的現實主義意義。