别处有生命吗？

天体生物学探讨什么

天体生物学是研究宇宙中生命的科学：生命如何在地球上起源，别处可能在哪里存在，以及我们如何识别它。它把天文学家、生物学家、化学家和地质学家聚集在一起。

诚实的出发点是：截至2026年，科学家尚未在地球以外的任何地方确认生命。没有微生物，没有化石，也没有信号。迄今为止的每一项声明，要么已被非生命过程解释，要么仍在研究之中。

这并不意味着答案是否定的。它意味着搜寻才刚刚开始，而我们只有一个生命的例子可以借鉴。

生命需要什么

地球上的每一种生物都以液态水作为进行化学反应的场所。水能溶解许多物质，让分子移动并发生反应。

生命还需要能量，来自阳光或化学反应，比如海底热泉处的反应，那里完全黑暗，却有整个生态系统繁荣兴旺。它还需要构建材料，主要是碳与氢、氮、氧、磷和硫的结合。

科学家对可能以不同方式运作的生命保持开放态度，但这些需求提供了一个实用的指南：“追踪水”，并寻找能量和有机化学。

太阳系中的候选地点

火星曾有河流、湖泊和更厚的大气，所以数十亿年前微生物可能在那里生活过。2025年，美国航天局报告说，毅力号火星车在2024年采集的一块岩石中含有可能是潜在生物特征的图案。美国航天局强调，非生命的化学过程也可能解释这些图案，要定论需要把样本带回地球的实验室研究。

木星的卫星木卫二在冰层下藏着一片咸水海洋，其水量可能超过地球所有海洋的总和。2024年发射的美国航天局欧罗巴快船预计在2030年抵达，研究那片海洋能否支持生命；它不会直接寻找生命。

土星的小卫星土卫二从地下海洋中喷出水柱。卡西尼号探测器穿过了这些水柱，发现了盐类、有机分子和热液活动的迹象。

土星最大的卫星土卫六拥有液态甲烷和乙烷组成的湖泊、浓厚朦胧的大气，内部深处很可能还有一片水海洋。美国航天局的蜻蜓号旋翼飞行器计划于2028年发射，去探索它的表面。

生物特征：要寻找的线索

生物特征是生命现在或曾经存在的任何迹象：化石、矿物图案、气体组合，或者生物倾向于制造的分子。

在地球上，大气中同时存在氧气和甲烷是生命的有力暗示，因为它们会相互反应而消失，除非有东西不断补充。詹姆斯·韦布空间望远镜现在已经能研究其他恒星周围一些行星的大气。

难点在于排除非生命的解释。火山、星光和岩石化学都能模仿许多迹象，所以在通过几种独立方式确认之前，科学家会谨慎对待任何单一的探测结果。

通俗版德雷克方程

1961年，天文学家弗兰克·德雷克写下了一种方法，用来思考银河系中此刻可能有多少文明正在发出信号。它把一连串因子相乘。

用日常的话来说：每年有多少恒星形成，其中多大比例拥有行星，这些行星中有多少适合生命，生命真正出现的频率有多高，它发展出智慧的频率有多高，这种智慧建造出我们能探测到的技术的频率有多高，以及这样的文明会持续发出信号多久。

天文学家现在对前几个因子已相当了解；大多数恒星都有行星。后面的因子几乎全靠猜测，所以答案可以从远小于一到数百万不等。这个方程是组织问题的工具，而不是计算出确定数字的方法。

SETI与费米悖论

SETI，即搜寻地外文明计划，监听只可能来自技术的射电或激光信号。它始于1960年德雷克的奥兹玛计划，并通过扫描数百万个射电频道的现代项目延续至今。还没有发现任何确认的信号。

1977年著名的“Wow!”信号是一次强烈而短暂的射电爆发，此后再也没有重现，所以不能算作证据。

据说物理学家恩里科·费米在1950年前后问过：“大家都在哪儿？”银河系已有数十亿年历史，拥有数十亿颗行星，所以如果文明很常见，总该有一些已经扩散开来或留下痕迹。人们提出的答案包括：生命很罕见，文明无法长久存续，距离太过遥远，或者我们只是看得还不够久、不够仔细。

你如何参与

你可以在美国航天局和欧洲空间局的网站上关注毅力号、欧罗巴快船和韦布望远镜的成果，那里会在新发现发布时加以解释。

公民科学项目让志愿者帮助整理望远镜数据，例如寻找新的系外行星。在晴朗的傍晚，你还可以用自己的眼睛找到火星、木星和土星，那些正是部分搜寻工作所针对的世界。