外星生命为何难寻？演化早期的灭绝或是宇宙生命常态

在邻近的恒星系中，天文学家已经发现了许多行星。从目前的探测结果看，处于宜居带的类地行星相当常见。　　大约在形成后15亿年时，金星开始经历温度急剧上升，而火星则经历了温度急剧下降的过程。如果火星和金星曾经出现过生命，那这些生命也会很快灭绝。　　 北京时间6月8日消息，在邻近的恒星系中，天文学家已经发现了许多行星。从目前的探测结果看，处于宜居带的类地行星相当常见。在银河系内，就有数以百亿甚至千亿计的潜在宜居行星。那么问题来了：我们是孤单的吗？　　事实上，对外星生命的搜寻已经成为下一代太空望远镜和火星任务中的圣杯。但是，这场搜寻是不是有点太过乐观了呢？许多科学家和评论者将;更多的行星;等同于;更多的外星人;。然而，岩石行星在形成和演化初期时的环境非常不稳定，意味着大部分外星生命很可能只是已经灭绝的化石微生物。　　正如死去的恐龙不会再行走、呼吸，对系外行星的大气层采样也无法探测到已经变成化石的微生物。在发表于《天体生物学》(Astrobiology)杂志的一项研究中，澳大利亚国立大学的Aditya Chopra博士及其同事提出，演化早期的灭绝可能是宇宙中生命的常态。这是因为，行星适合生命生存的最初条件可能会非常不稳定。　　在Aditya Chopra博士等人提出的;盖亚瓶颈;(Gaian Bottleneck)模型中，行星需要有生命存活才能保持宜居状态。因此，即使生命的出现比较普遍，但生命的延续却很罕见。　　火星、金星和地球在形成的最初十亿年里，具有比现在多得多的相似性。即使其中只有一颗行星出现了生命，但这段时期伴随着猛烈的小行星撞击，因此生命有可能在行星之间进行传播。但是，大约在形成后15亿年时，金星开始经历温度的急剧上升，而火星则经历了温度急剧下降的过程。　　如果火星和金星曾经出现过生命，那这些生命也会很快灭绝。对于恒星系适居带中的类地岩石行星，温度的急剧下降或上升似乎是默认的命运。水和温室气体含量的巨大变动会导致正反馈循环，将行星推离适合生命存活的状态。　　当生命开始地球上广泛分布时，最初的新陈代谢就开始调节大气中的温室气体组成。甲烷、二氧化碳、氢气和水蒸气都是有效的温室气体，同时也是最早期微生物新陈代谢的反应物和产物，而这一切并非巧合。　　对于恒星系适居带中的类地岩石行星，温度的急剧下降或上升似乎是默认的命运。水和温室气体含量的巨大变动会导致正反馈循环，将行星推离适合生命存活的状态。　　直到大约30亿年前，碳酸盐-硅酸盐风化循环能提供稳定地球现今气候的负反馈才开始逐渐发挥作用，变得有效率起来。我们应该感谢地球早期微生物群体中发生的无法预测的演化过程，正是这些过程使地球不会太热，也不会太冷，从而孕育出纷繁复杂的生命。　　当生命开始地球上广泛分布时，最初的新陈代谢就开始调节大气中的温室气体组成。甲烷、二氧化碳、氢气和水蒸气都是有效的温室气体，同时也是最早期微生物新陈代谢的反应物和产物，而这一切并非巧合。　　对于生命在地球上的延续问题，最关键的因素可能是生命对非生物反馈机制(称为;盖亚调节;)调节能力的出现。地球并不是银河系中唯一一个具有生命存活条件的行星，其他一些星球上也有表面液态水和能量来源，以及足够使生命形成的营养盐条件。传统观点认为，以物理条件为基础的适居带可以为生命提供数十亿年的稳定环境，而Aditya Chopra博士等人的研究对此提出了挑战。　　尽管宇宙中充满了有利于生命出现的恒星和行星，但我们还是没有找到外星生命存在的确切证据。这一现状意味着，尽管生命的出现很容易，但要延续下来可能非常困难。