  藝術(shù)合成圖片：地球、月球和太陽，月球并沒有生命的跡象，但目前為止，我們還不能輕易斷定太陽系內(nèi)沒有其他生物，更不用說無垠的宇宙。 Credit: Kevin Gill 現(xiàn)在，整個(gè)太陽系貌似僅有地球存在智慧生物，但是并不排除過去存在過生物或者是微生物，它們還未達(dá)到智慧生物、復(fù)雜的高分化和多細(xì)胞生物。人們一直在持續(xù)探索地外生命，認(rèn)為生物需要從類似太陽這樣的恒星獲取能量，因此第一個(gè)探索圈是太陽系，再往外的探索圈就會擴(kuò)大至4光年外(最近的恒星)。初創(chuàng)互聯(lián)網(wǎng)公司Patreon(為獨(dú)立創(chuàng)意工作者服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)平臺)的合伙人Jason McCampbell提問：“兩個(gè)獨(dú)立的星際智慧文明可以有多近？它們?nèi)绾蜗嘧R？暫不考慮星際旅行并假象他們都是獨(dú)立發(fā)展的。如果是在恒星密集的球狀星團(tuán)，這樣的概率是否會很高？”構(gòu)成生命的元素并不特殊，它們廣泛存在于宇宙中。這樣看，宇宙中遍地都可以孕育生命。  生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，從原子到分子，再到有機(jī)分子和生化作用，行星和星際空間中都可能存在，甚至早于地球，并且遠(yuǎn)不止一個(gè)星球。 Credit: Jenny Mottar 首先需要足夠的重元素形成類似地球這樣的巖石行星和有機(jī)分子，這是孕育生命的機(jī)會。但宇宙中，大爆炸后99.999999%的元素是氫和氦，根本沒有碳、氧、氮、磷、鈣、鐵以及其他構(gòu)成生命的復(fù)雜元素。形成這些物質(zhì)需要經(jīng)歷幾代恒星演化，熱核聚變到超新星爆炸，再到新一代含有重元素的恒星誕生。我們需要中子星，中子星合并產(chǎn)生更重的元素，這些元素都是構(gòu)成地球上生命所需的元素。  歐米伽星云(梅西耶17)是一個(gè)非?；钴S的恒星生成區(qū)域，不同代的恒星擁有不同的重元素豐度。 Credit: ESO/ VST survey 地球形成于宇宙大爆炸后的90億年，我們可以探尋一下整個(gè)宇宙，將恒星分為以下三類： I：類似我們的太陽，氫和氦以外的元素占比1-2%。這些元素存在于巨型氣體行星和巖石行星，它們是構(gòu)成生命的基礎(chǔ)。 II：更原始的恒星，它們僅擁有太陽重元素的0.001-0.1%，并且它們大多是彌散的氣體世界，并不適于形成生命。 III：初代恒星，它們?nèi)渴菤浜秃?gòu)成。目前還并沒有被直接觀測證實(shí)，但理論上仍存在這樣的恒星。 早期的星系，它們擁有大量的II類恒星。而在我們的周圍，既有年輕的也有年老的恒星，同時(shí)也有擁有大量金屬的恒星和缺少金屬的恒星。  太陽周圍的恒星分布，它們的距離比例源自天文觀測的真實(shí)數(shù)據(jù)，但恒星的大小與距離的比例并非真實(shí)數(shù)據(jù)。 Credit: Andrew Z. Colvin 開普勒任務(wù)給我們一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)——開普勒444。它屬于I類恒星，但比我們地球古老很多。我們現(xiàn)有的恒星系統(tǒng)大約45億年，但開普勒444有112億年，也就是它比我們早70億年。就在銀河系內(nèi)，有很多金屬豐度遠(yuǎn)超我們的恒星系統(tǒng)，就整個(gè)宇宙而言，有太多甚至早于我們的智慧生命的可能。  一個(gè)年輕的類似太陽的恒星，它周圍的氣體中存在糖分子。也就是構(gòu)成生命的原材料廣泛存在于宇宙中，但真正能夠產(chǎn)生生命的很少。 Credit: ALMA 根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)研究，兩個(gè)星際文明可以多近？它會在哪里？讓我們看看以下的5種可能。 類地的恒星系統(tǒng)  系外恒星系統(tǒng)TRAPPIST-1藝術(shù)效果圖 Credit: NASA/R. Hurt/T. Pyle 我們的太陽系中，金星、地球和火星，它們有存在生命的可能。它們都是巖石行星，并擁有大氣，存在很多構(gòu)成生命的基礎(chǔ)成分，它們現(xiàn)在或曾經(jīng)的地表都有液態(tài)水。在近地點(diǎn)，金星距離地球3800萬公里，火星距離地球5400萬公里。如果是紅矮星系統(tǒng)，行星的距離會近很多，比如最近比較熱門的TRAPPIST-1系統(tǒng)，宜居帶行星間的距離僅100萬公里。此外，大型行星的衛(wèi)星上，雙行星等情況下，擁有相似宜居條件的情況會更多，同一個(gè)恒星系統(tǒng)中多地同時(shí)孕育生命的可能是存在的。 球狀星團(tuán)  歐南臺的甚大望遠(yuǎn)鏡下的球狀星團(tuán)Terzan5，內(nèi)部恒星密度非常高，也非常穩(wěn)定。 Credit: ESO-VLT 球狀星團(tuán)的恒星密度非常高，幾十光年內(nèi)就可以有成百上千顆恒星。球狀星團(tuán)的外圍，恒星間的距離以光年計(jì)，但內(nèi)部致密區(qū)域，恒星間的距離可以小到從太陽到柯伊伯帶的距離，即使在如此致密的情況下，行星軌道依然可以非常穩(wěn)定。已知的開普勒444就是一個(gè)比我們早70億年的可能擁有生命的恒星系統(tǒng)。在致密的球狀星團(tuán)，如果兩個(gè)文明距離幾百天文單位，它們是可以相遇的。 星系的中心  憑借紅外波段光較強(qiáng)的穿越塵埃的能力，高分辨率近紅外成像揭示出3個(gè)銀河系中心的超級星團(tuán) Credit: 雙子座天文臺 星系中心恒星的密度非常高。在星系中心的幾光年內(nèi)，恒星的密度和球狀星團(tuán)的核心相仿。在某些方面，星系中心的密度更高，它擁有大型黑洞、大質(zhì)量恒星和新形成的恒星簇，而球狀星團(tuán)沒有，但問題是根據(jù)我們觀察銀河系中心的情況看，這些恒星都相對年輕，大約10億年，不足以形成高等文明。 致密的星團(tuán)或旋臂  恒星的大小、顏色和質(zhì)量有很大區(qū)別，有很多明亮的藍(lán)色恒星質(zhì)量是太陽的幾十到幾百倍。圖示是位于半人馬座的NGC3766。 Credit: ESO 那致密的星團(tuán)情況如何呢？通常旋臂的恒星密度較高，并且有很多新恒星誕生，若干光年內(nèi)可以有上千顆恒星，但是這些恒星依然比較年輕。一個(gè)典型的開放星團(tuán)，大多數(shù)恒星僅有幾億年，僅有小部分恒星有幾十億年，旋臂中的恒星一代代演化，太陽也是如此。因此，雖然它們的距離可以在0.1到1光年，但大多數(shù)并不足以孕育生命。 星際空間分布  距離對數(shù)圖展示了旅行者1號、太陽系和最近的恒星 Credit: NASA/JPL-Caltech 回到我們周圍：恒星間的距離是若干光年。如果在銀河系中心，恒星間的距離和開放星團(tuán)類似，距離在0.1-1光年，但它們會有合并、相互作用的災(zāi)難。比較穩(wěn)妥的情況是等一個(gè)恒星靠近你，這個(gè)概率是每百萬年會有一個(gè)。 銀河系中恒星靠近的機(jī)會，X-Y軸單位分別是年的對數(shù)和天文單位的對數(shù)。 Credit: E. Siegel 如果宇宙中的生命都類似于我們地球上的，我們就要尋找類地行星。有了類地行星就有概率誕生生命。這些概率是切實(shí)存在的，但想要搜尋到它們目前還是非常困難的！ 本文來源Forbes宇宙大爆炸 |
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