如何算一算外星文明的数量?( 二 )


3.ne:恒星系统中具有宜居行星的概率
一颗正值丁壮的恒星 , 是否可以或许“支撑”起一片适宜栖身的生命宿世界呢?一颗近似于太阳的恒星——带有太阳的质量、半径和寿命——是可以做到的 , 人类文明的存在就是证实 。 可是 , 更大、更重的恒星可以么?有时辰 , 太大意味着燃烧得太快 , 以至于恒星进入老年末年时生命还没来得及呈现 。 一颗低质量的恒星也不保险 , 因为小恒星可能不太不变 , 它会时常闪灼 , 吹走行星的大气层或者发出足量的紫外线 , 杀死生命 。
别的 , 天文学家还要考虑很多问题 。 好比 , 恒星系中是否有足够的重元素来撑持生命勾当 , 或者恒星在银河系中所处的位置是否平安——若是恒星接近黑洞或者位于紊乱喧哗的银河系中间 , 那边就很难呈现宜居宿世界 。 即便恒星的问题可以或许搞清晰 , 宜居的尺度也是难以鉴定的——地球当然是宜居的 , 然而在早期的太阳系中 , 地球和金星、火星的天然前提其实是相似的 , 但后者此刻必定是一片不毛之地;外太阳系的木卫二和土卫二都带有地下海洋 , 可能埋没着尚未被发现的地下生命 , 那么这两颗卫星应不该该被视为宜居宿世界呢?
所以 , 很多问题都是说不清的 , 天文学家只能做出一个保守的估量:银河系中至少1/4的恒星可以拥有一个潜在的宜居行星 。
不确定的未知量

如何算一算外星文明的数量?



4.fl:宜居的宿世界可以或许发生生命的概率
前面的三项乘起来 , 天文学家获得了一个银河系中宜居行星的保守数目:1000亿——这是个不错的数字 。 可是 , 方程中后面的4项才是更大的挑战 , 因为这4项加倍难以确定 。
在所有宜居的星球上 , 天然界若何迈出从非生命到生命的第一步?原始生命发源于星际物质仍是海洋或者大气层?对于这些问题 , 我们甚至还没法给出太阳系自身的谜底 。 乐不雅点说 , 生命从宜居宿世界中呈现的概率可能有10% , 但也可能是极小的 , 不足百万分之一或者更糟 。
天文学家可以给“fl”选择任何一个数字——别的一个随意的数字也不见得强几多 。 或许在将来的某一天 , 天文学家将有能力用千里镜手艺测定各类系外行星的大气层的当作分 , 找到甲烷、氧气和二氧化碳等生命所需的物质 , 但这些充其量也只是间接证据 。 所以 , 若是天文学家认为 , 一个潜在的宜居宿世界降生生命的可能性有万分之一 , 这就意味着银河系中可能有1000万个生命宿世界存在 。
5.fi:生命可以进化出智能生命的概率
界说一种生命是否智能其实是很迷糊的 , 就连顶尖的生物学家都在争论:海豚、类人猿或者什么此外动物是否是智能的 。 可是 , 没有人会思疑 , 高档生命的身体是复杂并且高度分化的 , 即高档生命体以宏不雅的多细胞的体例摆列组合 , 形当作具有分歧功能和布局的器官和组织 。 所以 , 为了简化问题 , 生物学家可以暂且抛开智不智能的争论 , 先切磋一下高档生命呈现的概率 。
在第一个多细胞生命呈现之前 , “生命”这种工具已经在地球上“摸爬滚打”了20亿年 。 多细胞生命呈现之后 , 又花了数亿年 , 生命才成长出带有性别差别的两性功能 。 没有这两个汗青阶段 , 单细胞生命就不成能被裁减 , 或者它们只能进化当作更大的单细胞 。 但生命有多大的概率会在成长的过程中走出这“两步”?生物学家只有地球这独一一个“数据尝试室” 。 假设“fi”有千分之一的概率 , 那么银河系中会呈现1万个存在高档生命的宿世界 。 考虑到恒星与恒星之间的平均距离 , 这意味着每隔几百光年 , 我们就可以或许发现一个新的“地球” 。

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