第24章 形形色色的太空迷霧(2)(3 / 3)

地外生命存在的推測和尋找

在時間和空間無窮大的太空中,有數也數不清的與地球環境類似的天體。據天文學家估計,僅銀河係就有約100萬顆條件類似地球的行星或衛星,在這些天體上,外星人是很有可能生存的。不過我們至今還未發現外星人的蹤影。人們懷疑許多不明飛行物和外星人有關,但這僅僅是猜測而已。

生命隻能出現在能發出光和熱的恒星周圍的行星上,但並非所有恒星都必然帶有行星。星雲說認為,恒星是從自轉著的原始星雲收縮形成的。收縮時因角動量守恒使轉動加快,又因離心力的作用星雲逐漸變為扁平狀。當中心溫度達700萬攝氏度時出現由氫轉變為氦的熱核反應,恒星就誕生了。盤的外圍部分物質在這過程中會凝聚成幾個小的天體——行星。

星雲說可以合理解釋許多觀測事實,但也存在一些困難。另一方麵,計算機理論模擬計算表明,如果星雲物質在收縮過程中沒有角動量轉移,那結果不會形成一個中央恒星和周圍一些小質量行星,而是會形成雙星。在雙星係統中即使形成行星,不用多久它們也會落入某顆恒星中,或者被拋入宇宙空間,不可能長期在恒星周圍存在。

看來大自然給原始星雲兩種發展的可能:物質保持它原有角動量,演化後形成雙星;或者兩者在演化過程中恰到好處地分道揚鑣,結果生成中央恒星以及繞它運轉的行星。

生物的進化是一種極為緩慢的過程,所經曆的時間之長完全可以同太陽的演化過程相比。化石的研究發現,早在35億年前地球上就已有了一種發育得比較高級的單細胞生物,稱為藍——綠藻類。根據恒星演化理論以及對地球上古老岩石和隕星物質的分析知道,太陽和地球的形成比這種生物的出現還要早10億~15億年。太陽係形成後大約經過50億年之久地球上才有人類。

現在設想把每50億年按簡單比例壓縮成1“年”。用這樣的標度1星期相當於現實生活的1億年,1秒相當於160年。從宇宙大爆炸起到太陽係誕生,已經過去了大約2年時間。地球是在第3年的1月份中形成的。三四月份出現了藍——綠藻類這種古老單細胞生物。嗣後,生命在緩慢而不停頓地進化。9月份地球上出現了第一批有細胞核的大細胞,10月下旬可能已有了多細胞生物。到11月底植物和動物接管了大部分陸地,地球變得活躍起來。12月18日恐龍出現了,這些不可一世的龐然大物僅僅在地球上稱霸了一個星期。除夕晚上11時北京人問世了,子夜前10分鍾尼安特人出現在除夕的晚會上。現代人隻是在新年到來前的5分鍾才得以露麵,而人類有文字記載的曆史則開始於子夜前的30秒。近代生活中的重大事件在舊年的最後數秒內一個接一個加快出現,子夜來臨前的最後一秒鍾內地球上的人口便增加了兩倍。

由此可見地球誕生後大部分時間一直在撫育著生命,但隻有很短一部分時間生命才具有高級生物的形式。

現在我們看到了,智慧生物的誕生要求恒星必須至少能在約50億年時間內穩定地發出光和熱。恒星的壽命與質量大小密切相關。大質量恒星的熱核反應隻能維持幾百萬年,這對於生命進化來說是遠遠不夠的。隻有類似太陽質量的恒星才是合適的候選者,銀河係內這樣的恒星約有1000億顆,除雙星外單星大約是400億顆。單星是否都有行星呢?遺憾的是我們對其他行星係統所知甚少,但是確已通過觀測逐步發現一些恒星周圍可能有行星存在。考慮到太陽係客觀存在,甚至大行星還有自己的衛星係統,不妨樂觀地假定所有單星都帶有行星。

有行星不等於有生命,更不等於有高等生物。關鍵在於行星到母恒星的距離必須恰到好處,遠了近了都不行。由於認識水平所限我們隻能討論有同地球類似環境條件的生命形式,特別要假定必須有液態水存在。太陽係有八大行星,但明確處在能有條件形成生物的所謂生態圈內的隻有地球。金星和火星位於生態圈邊緣,現已探明在它們的表麵都沒有生物。

對一顆行星來說,能具有生命存在所必須滿足的全部條件實在是十分罕見的。太陽係中地球是獨一無二的幸運兒。詳細計算表明,在上述400億顆單星中,充其量也隻有100萬顆的周圍有能使生命進化到高級階段的行星。