為甚麼要尋找外星生命

問你一個問題,人類為什麼要找外星生命,是想證明我們不是大海裡唯一的一隻魚嗎? 那如果找到的是另一種吃魚的怪獸呢? 就比如前段時間公佈的K2-18B上發現的生命信號,如果上面的生命實錘並能產生科技和文明,那對人類來說是福是禍? 首先我們簡單回顧一下K2-18B的發現。 今年4月17日,NASA發佈數據,K2-18B行星上發現的生命跡象概率高達99.7%,距離我們124光年。 在其大氣層中,檢測到了在地球上幾乎總是與生物體相關的化學物質,而且它們的濃度比地球上高出1000倍。 如果這些物質確實是生物活動的結果,就像在地球上一樣,那麼現在可能不只是存在生命,而是一個充滿生物多樣性的繁榮海洋。 目前的證據,一切都指向K2-18B,是一個水世界,一個被深邃海洋覆蓋的行星,隱藏著活躍的生命。 這種生命可能與地球上的任何生命都完全不同。 其實K2-18B最早是在2015年由開普勒太空望遠鏡發現的,當時掃描了1200多顆遙遠的行星,其中一顆有跡象顯示它可能是適宜居住的行星。 它幾乎是地球的兩倍半大,重量是地球的九倍,科學家將其命名為K2-18B。 兩年後的2017年,斯皮策太空望遠鏡和Harps光譜儀加入了研究,證實了K2-18B位於其恆星的宜居帶內,暗示了海洋的存在。 越來越多的跡象表明,這顆行星上可能存在生命。 到了2019年,哈勃太空望遠鏡又有新發現,在K2-18B的大氣層中檢測到了水蒸氣。 而到了2023年,人類最強觀測工具詹姆斯韋伯太空望遠鏡開始發揮作用了,它的傳感器檢測到了二甲氣硫化物,這種物質在地球上是浮游植物和其他海洋微生物產生的化學物質的痕跡。 如果能確認,那科學家們可能首次發現了地外生命的跡象。 為了核實,NASA決定使用不同的儀器和不同的方法進行重複觀測。 最終,在2025年4月17日,韋伯太空望遠鏡使用新儀器重複對K2-18B觀測並詳細地掃描,結果再次檢測到了二甲氣硫化物的跡象,而且其濃度可能是巨大的,比地球上高出1000倍。 二甲氣硫化物在地球上非常罕見,它通常在微小的藻類開始在海洋中分解時出現。 在這個過程中,這種氣體被釋放出來,很容易蒸發並上升到大氣中。 你肯定聞到過大海的味道,二甲氣硫化物就是造成這種特徵性海洋氣味的原因。 從124光年之外探測到這種氣體,聽起來幾乎像是科幻小說,但要準確地瞭解K2-18B可能隱藏的東西,我們需要看看它所存在的條件。 這顆行星圍繞著K2-18紅矮星運行,它的軌道非常靠近恆星,大約是水星到太陽距離的2.5倍,然而這顆恆星本身比我們的太陽小,更冷,更暗。 由於這種微妙的宇宙平衡,K2-18B接收到的熱量和光線大約與地球相同,這就是為什麼它被認為是可能適宜居住的星球。 此外,已經確定K2-18B的大氣層中不存在氨,這也支持了其表面可能存在大量水的說法,因為氨會簡單地溶解在海洋中。 雖然種種跡象顯示,這裡可能存在生命,但科學家仍有疑慮。 NASA高級研究中心的尼古拉斯·沃恩博士和其他一些科學家認為,K2-18B可能是一個沒有固體表面的微型氣態巨星。 然而,該項目的首席研究員尼庫·梅杜斯·蘇丹教授表示,他堅信K2-18B確實有一個海洋,而且可能充滿了生命。 據他所說,在未來一到二年內,科學家們將能夠百分之百地確定這種氣體是否存在,以及它是否是生物過程的產物,或者是否有其他來源。 目前,科學家們估計,在K2-18B的大氣層中,發現潛在生命跡象的概率高達99.7%,這是迄今為止在尋找地外生物特徵方面記錄的最高可靠性水平。 在科學統計學中,這種可能的精確度水平被稱為3Σ,但是,要讓一項生命被科學標準絕對可靠地接收,它需要達到5Σ,也就是99.9994%的執行度,反過來說就是科學家們出錯的可能性只有百萬分之一。 儘管證據確鑿,但現實往往比我們想像的更為複雜。K2-18B距離地球僅124光年,對於目前連太陽系都出不去的我們來說,這無疑是鏡花水月,但是,你要是從可觀察宇宙的尺度來看,124光年在地圖上幾乎只是一個斑點,宇宙延伸超過930億光年。 如果生命在一個距離僅僅124光年的行星上被發現,那就好比說,生命可能遍佈於整個宇宙,它可能存在於任何地方,這樣的發現可能會徹底改變我們對宇宙中生命可能有多廣泛的理解。 目前,這仍然只是一個假設,研究仍在進行中,但有一點是明確的,人類從未如此接近地回答這個問題,我們是孤獨的嗎?如果我們不孤獨,那接下來纔是開篇問題的答案。當科學家們繼續尋找明確的答案時,我們去想像一下可能的未來,如果生命真的存在於這顆神祕的行星上,它會是什麼樣子?從地球上最簡單的形式開始,是有道理的。 一切都始於微觀生物,而且很可能K2-18B上的生命也會以同樣的方式發展。首選的候選生物可能是那些能夠在氫氣大氣層中在高壓和高溫條件下生存的微生物,它們可能類似於地球上的極端微生物,那些生活在海洋深處靠近熱液噴口的地方的微生物,那裡的溫度可能超過100攝氏度。 這些生物不依賴於陽光,而是直接從化學反應中獲取能量,比如硫化氫的氧化。在K2-18B上,考慮到氫氣大氣層和可能的火山活動,這種化學反應可能會很豐富。如果這顆行星上的生命已經設法進化到超越微生物,甚至智慧生物,那麼一個有趣的問題就出現了,在這些條件下,更複雜的生命形式可能是什麼樣子的? 一個厚厚大氣層下的深海,幾乎完全沒有光,這意味著視覺可能不是主要感官,生物可能會通過探測振動、熱量、磁場或化學信號來導航。有些甚至可能發展出生物發光能力,產生光的能力,就像地球上的螢火蟲或琵琶魚一樣。 更特別的是,這種生物的潛在大小在氫氣大氣層中,介質的密度低於地球,生物可能在生長方面具有優勢,氫氣比空氣輕,這意味著浮力會更大。這可能誕生出比地球上大得多的生物,也許它們會行動緩慢,擁有巨大的身體,適應高壓和密集的深水。 就像巨大的水母或漂浮在溫暖的海洋深處的無定型生物,或者甚至漂浮在大氣層中。此外,適應巨大的壓力很可能是這些生物的一個關鍵特徵,K2-18B上的海洋可能比地球的海洋深得多。 如果存在多樣化的生命,那麼它的一些代表很可能舒適地生活在10到15英里的深度,那裡的壓力可能達到1600到2400個大氣壓,遠遠超過地球上已知最深處的馬裏亞納海溝的壓力。 為了在如此極端條件下生存,K2-18B上的動物可能擁有能夠承受巨大壓力的身體,首先想到的是發展一個堅固的外殼以保護內部器官免受壓力。 這些生物可能擁有緻密的、幾乎是軟骨的或骨骼結構,由堅韌的生物聚合物製成,其強度是地球生物中發現的生物聚合物的幾倍。 想像一下,一些動物擁有一個外部骨骼,覆蓋著一種特殊的材料,這種材料不僅能夠承受高壓,還能減輕其對內部組織的影響。 這些結構可能類似於螃蟹那樣的外骨骼框架,但其密度是後者的幾倍,而且更不易變形。 它們的身體可能覆蓋著堅韌的生物鱗片或盔甲,既靈活又堅固。 當然,這僅僅是推測,我們不知道哪些化學反應驅動了潛在生命形式的新陳代謝。 如果它們真的存在的話,我們也不知道哪些分子扮演著DNA在地球上所扮演的角色。 但是,如果檢測到的二甲基硫化物確實是由生物體產生的,那也意味著那裡的生命不僅是可能的,而且已經適應了。 也許現在,在一個遙遠海洋的溫暖深處,一些生物正在緩慢移動。 對於它們來說,我們的星球就像它們的世界一樣陌生和遙不可及。 雖然目前K2-18B被認為是地外生命最有希望的候選者,但它絕不是唯一的一個。 再來認識一下另一顆行星TG-B,它位於距離地球僅12.5光年的地方,以宇宙標準來說幾乎是隔壁。 科學家們估計,這顆行星擁有類似地球條件的可能性約為60%, 適度的溫度可能在0到50攝氏度之間,液態水以及相對穩定的氣候。 所有這些都可能在TG-B上找到,然而這顆行星很可能被潮汐鎖定, 這意味著行星的一半處於永恆的白晝,而另一半則處於永恆的黑暗之中。 因此在這些極端世界之間的邊界上存在著極端的氣溫差異, 從酷熱到冰冷,這種極端的氣溫差異,而這兩個極端世界之間就是永恆的暮色地帶。 在這裡,可能維持著適宜的氣候,可能會有液態水存在, 因此也可能存在生命,甚至複雜的多細胞的生物。 這就引出了一個更大膽的一些假設, 如果那裡的生物誕生了科技與文明,並且也在觀測地球, 那麼在未來的某一天,如果他們來到地球,結局未必樂觀。 已知K2-18B的重力是地球的9倍, 那上面的生物來到地球後,可能在地球上像超人一樣行動自如。 而他們超抗壓力的皮膚或外殼,如果他們是基於與地球生物截然不同的生命形式, 例如歸基生命,其對抗性和攻擊性都可能超乎我們的想像。 那麼,我們人類現有的武器是否有效? 但反過來看,如果未來的人類想要登陸K2-18B時, 將要面臨更高的重力和壓力,以及目前我們無法克服的科技差距和資源限制, 還有難以預知的環境,那裡的環境對我們來說可能並不友好。 所以,最好是期待他們是善意的吧,那樣我們可以建立星際同盟, 但如果雙方並非善意,那結局將很難預料。 因為我們對於外星文明的認知,很大程度上基於地球生物的經驗, 我們對能力的理解可能過於簡單化了,所以一切都還未可知。 當然,除了K2-18B,還有一些被科學家重點觀測的宜居行星候選者。 像開普勒1649C,它距離地球301光年,可能存在暮光地帶, 這裡可能擁有與地球類似的溫度,並在狹窄的區域內存在液態水。 TOI-700D,它位於距離地球101光年,被認為更具優勢, 因為其恆星可能未對其進行潮汐鎖定, 這使得TOI-700D可能擁有更穩定的氣候。 它的表面溫度約為-4攝氏度,且恆星較為平靜, 有助於穩定大氣層和海洋,從而為生命的存在創造了更多可能。 當然,除了這些可能適宜居住的行星外, 科學家們還發現了許多奇特的星球, 它們並非都像地球,而是充滿了科幻色彩。 其中J1407B就是個例子,它距離地球434光年, 看起來就像土星的加強版,擁有巨大的環狀系統, 直徑是土星環的200倍。 還有一顆名為JJ504B的行星,距離地球57光年, 由於其年輕的年齡,它呈現出粉色,這是一種罕見的色彩。 此外,JJ1214B是一個充滿水的世界, 雖然擁有豐富的水資源,但它沒有固態表面, 大氣中的水以超臨界流體的形式存在。 而在一些條件極端的世界中,我們也發現了令人驚嘆的景象。 例如,開普勒70B,它距離我們約650光年, 是已知的最熱外行星之一,表面溫度高達6650攝氏度, WASP76B距離我們約640光年, 它擁有一面永久黑暗,同時還伴隨著鐵水雨的奇特現象。 當然,宇宙中還有更多超出我們想像的星球。 PSRJ1719-1438B圍繞著一顆中子星運行, 可能是一顆由恆星殘餘物構成的鑽石行星。 而WASP107B則以其極低的密度而聞名, 它的密度就像漂浮在太空中的棉花糖。 儘管這些行星的性質各異,但並非都具備殖民的可能性。 不過,GLI-581D卻展現了希望, 它距離地球僅20光年,且質量與地球相近, 它很可能位於宜居帶,擁有著宜居的潛力。 或許也存在著暮光地帶。 此外,宇宙的浩瀚也顯現在一些軌道的奇特上。 RMAS-J2126行星的軌道距離恆星極其遙遠, 它的一年相當於90萬個地球年。 當然,天文學家們也致力於在外行星系統中尋找衛星。 而最近,天文學家發現了圍繞著一顆巨大的遙遠外行星形成的月亮形成盤, 宇宙的廣闊與神祕遠超人類想像。 我們對宇宙的探索才剛剛開始, 從K2-18B上可能存在的生命跡象到各種奇特行星的發現, 每一次探索都震撼著我們對世界的認知, 也在不斷拓展著我們對生命形式和宇宙法則的理解。 這些遙遠的行星有的擁有著與地球相似的宜居條件, 為生命的誕生提供了可能, 有的則展現出極端環境下的奇特景象, 挑戰著我們對生命的定義。 而對這些行星的探索不僅是對地外生命的追尋, 也是對人類自身起源和未來的一次深刻思考。 每一次新的發現都像是宇宙向我們拋出的一個謎題, 激勵著我們不斷探索,尋找更多關於宇宙的答案。 或許在未來的某一天,我們能夠解開這些謎題, 揭示生命在宇宙中存在的普遍性。 無論結果如何,這段探索的旅程本身就充滿了意義, 它將持續推動人類的科學進步, 激發我們對未知世界的無盡好奇與想像, 最終引領我們走向一個更加輝煌燦爛的未來。