音頻科普：什麽樣的星球上能有外星人？

像地球這樣的行星上，會誕生演化出智慧生命。那麽，能擁有智慧生命的星球應該是怎樣的呢？
首先它是一顆圍繞恒星運行的行星。
地球所圍繞的恒星是太陽。
沒有太陽就不會有地球上的生物。因為地球上的一切生物都直接或間接地依賴於太陽提供的能量——太陽能。植物利用太陽能將二氧化碳和水生成碳水化合物，將太陽能以化學能形式儲存起來。所以，植物光合作用的結果是將太陽能轉化為化學能儲存。動物不能直接利用太陽能，而是靠食用植物而獲得生命所需要的化學能。
行星的年齡不能太年輕。我們的地球有45-46億歲。地球上的生命從簡單形態進化為智慧生命經過了相當長的時間。因為這一進程要經過突變、自然選擇。在地球上，這一過程所用的時間大約35億年。所以，隻有在年齡比較老的行星上才有希望發現智慧生命。
行星表麵要有適宜的溫度。我們知道，生命活動主要是互相協調的許多複雜的化學過程的總和。如果沒有有機化合物，就不可能產生生命，而這些有機化合物的形成，以及生命體的生命活動都要求有合適的溫度條件。
行星圍繞恒星運行。如果非常靠近恒星，則行星上的溫度對於生命的產生及發展來說將會過高。如水星，它朝向太陽的一麵溫度高得使鉛能熔化。在離恒星很遠的地方，溫度又會太低。但對於生命活動,高溫比低溫危險得多。一般最簡單的物種,如病毒和細菌，可以在較低溫度下存活。所以對於具有行星係統的恒星周圍，都有一個“宜居帶”，在這個帶中的行星會具有適於生命產生、發展的溫度。對於不同的恒星來說，宜居帶的範圍是不同的。恒星的光度越高,生命可居住帶的範圍越大。因為行星的表麵溫度,主要取決於單位時間內落在單位表麵積上的來自恒星的輻射量。而地球正處在太陽的宜居帶。
行星要像地球這樣，有非常豐富的液態 水。從地球的衛星照片看到地球是個蔚藍色的星球,主要部分是海洋。水可以以固態(冰)、液態(水)和氣態(水蒸氣)三種狀態存在。而地球上存在著大量的液態水,這是生命必不可少的條件。現在有充分證據證明，最初的生命形式是在水中產生的。在生命活動中,水也是必不可少的。地球的水大部分存在於海洋中，71%的地球表麵被海洋覆蓋,平均深度為3.8千米。還有極小的一部分以水蒸氣、雲等形式懸浮在大氣中。正是這極小的一部分水通過蒸發一降水的循環,來灌溉土地,維持著湖泊和河流,對生命起著至關重要的作用。
行星的質量要與地球相當。這樣的質量不太大, 也不太小，剛好吸引住較為濃密的大氣。如果質量太大，接近木星或土星,則引力將保留住星球形成時的原始大氣。而原始大氣具有與恒星幾乎相同的化學組成成分，氫和氦占很大比例。如果大氣中氫含量豐富，那麽行星上將形成氨、甲烷等以氫為主體的化合物，都是一些有毒氣體,一般不可能形成生命體。如果行星質量太小，大氣中的分子、原子會很快散失。如月球，質量為地球的1/80，它沒有大氣層。所以,行星上要產生、演化出生命,它的質量有上、下限的限製。估計下限為地球質量的百分之幾，而上限為地球的幾十倍。這個生命的質量範圍還是很寬的。
行星要有含氧豐富的大氣層。地球在產生生命之前，大氣的化學成分有一個漫長而複雜的變化過程,最終導致有機分子的形成。正是這些有機分子形成複雜的生命形式，才出現智慧生命。現在,地球大氣是獨一無二的。由於地球上的植物在太陽的幫助下,依靠葉綠素進行光合作用,用幾個CO₂分子和H₂O分子合成葡萄糖,同時釋放出氧氣。這樣,經過漫長的時間,大氣中的CO₂成分大量減少,被大量的O₂替代,而金星和火星大氣中卻被CO₂充斥。
從行星的發展史來看，形成地球現在的大氣層是一個奇跡。因為它與原始行星大氣不同,其中21%的大氣是由化學性質活躍的氧氣組成的。這完全是由於地球上生命活動產生的結果,不同於其他太陽係內行星的大氣。這說明生命活動會影響它所居住的星球。
從對我們地球的分析中，可以得出能夠產生智慧生命的星球的條件：
①是一顆年齡較大的行星。
②有適宜的溫度，也就是要處於恒星的宜居帶內。
③有合適的質量，不能太大，也不能太小。
④表麵有豐富的水。
⑤有含氧豐富的大氣。
那麽，尋找外星球的智慧生命主要是尋找滿足上述條件的行星。可能在不完全滿足或完全不滿足上述條件的星球上也存在我們不能理解的智慧生命。但我們確信，滿足上述條件的星球上，更可能存在像我們人類一樣的外星人。
 





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