許多科學(xué)家認為，太陽系中除地球以外的任何行星上存在生命的可能性都很低，而在太陽系外發(fā)現(xiàn)生命的可能性很高。一些科學(xué)家通過計算發(fā)現(xiàn)，宇宙中有大量與地球相似的行星。英國著名天文學(xué)家帕特里克·摩爾爵士最近宣布，科學(xué)家將在50年內(nèi)找到證據(jù)證明太陽系外確實存在外星生命。他認為，太陽系外一定存在地外生命，但以目前人類空間技術(shù)的發(fā)展，仍無法有效主動接觸地外生命。

太陽系中存在生命的可能性很小

科學(xué)家們認為，太陽系中的火星、木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二和土星的衛(wèi)星泰坦上可能存在某種形式的原始生命，但目前還沒有發(fā)現(xiàn)。如果我們考慮到生命存在所需的基本條件，那么太陽系中存在生命的機會非常小。這是因為地球和其他行星上生命形式豐富多樣的關(guān)鍵是光合作用。光合作用可以吸收和轉(zhuǎn)換光能，并利用轉(zhuǎn)換后的能量完成生命所需的生化任務(wù)。如果生物在一個星球上經(jīng)歷了一段繁榮時期，光合作用將改變地球外層大氣的組成，就像生命改變了地球大氣層一樣。除了地球，太陽系中其他行星的大氣層都沒有發(fā)生類似的變化。盡管生活在行星表面深處的初級生命可能通過化學(xué)反應(yīng)而不是光合作用生存，而且這種生存方法不會影響行星的大氣成分，但科學(xué)家們正在尋找一種像地球一樣的大規(guī)模生命存在，它深刻地改變了行星的地質(zhì)和化學(xué)成分，并且可以從遠處觀察到。

從物理學(xué)定律判斷太陽系外是否存在生命

根據(jù)物理定律：宇宙在任何地方都是一樣的，引力、電場和磁場、量子理論等物理定律是普遍的；原子和分子的物理結(jié)構(gòu)是相同的，所以我們的地球在宇宙中不應(yīng)該是獨一無二的。

銀河系的直徑約為10萬光年，內(nèi)部分布著約2000億顆恒星。銀河系中有超過15%的行星環(huán)境，至少有數(shù)百億顆行星。地球只是銀河系中數(shù)十億個類似環(huán)境中的一個，宇宙中還有數(shù)十億個這樣的世界。一位天文學(xué)家曾說：“銀河系中的行星像昆蟲一樣常見。如果銀河系中大多數(shù)行星都像木星一樣大，而且都不能孕育生命，那將是非常奇怪和不合理的。”

地球不是“幸運的”

長期以來，科學(xué)家們一直認為，我們的小世界不僅有巖石和廣闊的海洋，還有其他特殊特征：例如，月球的存在，這對穩(wěn)定氣候至關(guān)重要；例如，它在太陽系中的位置也非常理想；等一下。也許正是通過結(jié)合這一千種祝福，地球才能成為生命的天堂，而這些限制大大降低了在宇宙其他地方發(fā)現(xiàn)類似行星的可能性。然而，科學(xué)家最近的研究表明，這些將地球視為宇宙中獨特的“特例”的觀點可能是不正確的。例如，科學(xué)家的研究證實，沒有衛(wèi)星的行星完全適合生命的繁殖。最新的計算表明，在過去的10億年里，如果沒有月球，地球的自轉(zhuǎn)軸只會發(fā)生微小的角度變化，這不可能阻礙生命的形成。關(guān)于月球穩(wěn)定地球軌道從而確保其溫和氣候的美麗說法是站不住腳的。

科學(xué)家們擔(dān)心，對生命至關(guān)重要的水在其他星系中可能極其稀缺。1994年，當(dāng)蘇梅克·萊維彗星與木星相撞時，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了大量的水蒸氣，表明這顆彗星含有大量的固體水。蘇梅克·萊維彗星是宇宙中一顆非常普通的彗星，它們穿越宇宙，具有產(chǎn)生生命的巨大潛力。在其他恒星系統(tǒng)中，就像在太陽系中一樣，每當(dāng)彗星或小行星與行星碰撞時，都會為后者帶來水資源。如果有液態(tài)水的宜居行星在宇宙中無處不在，那么生命也應(yīng)該無處不在。這些證據(jù)都表明，與人們曾經(jīng)認為的相反，我們的小地球沒有受到任何特別的關(guān)注。

尋找太陽系外生命的方法

天文學(xué)家提出了兩種尋找太陽系外生命的方法：一種是捕捉地外生命發(fā)出的信息。美國“旅行者1號”探測器是人類文明在太空中最遙遠的信使，正在接近太陽系的邊界。然而，由于沒有探測器可以飛到外行星，因此無法在野外觀察這些行星下的生命或細菌。其次，通過分析系外行星大氣層的化學(xué)成分來測試地外生命的存在。天文學(xué)家堅信，就像地球上的生命通過光合作用維持大氣中的氧含量一樣，任何生命都必須使用能量并排放廢物，這將不可避免地改變其所居住行星的化學(xué)平衡。要實現(xiàn)第二種尋找生命的方法，需要滿足兩個條件：第一個條件是等待一顆行星從其恒星前方經(jīng)過，第二個條件是擁有一臺強大的望遠鏡，能夠分辨出其大氣層傳輸?shù)奈⑷豕饩€。

首先，科學(xué)家們以離我們最近的恒星為目標，發(fā)現(xiàn)盡可能多的宜居行星，計算它們的軌道，并在它們經(jīng)過自己恒星前方時對其進行觀測。然后，他們使用精密天文望遠鏡分析行星大氣層傳輸?shù)墓猓_定行星大氣層的吸收光譜，并計算其化學(xué)成分。到目前為止，天文學(xué)家已經(jīng)能夠在天文望遠鏡的幫助下了解外行星母恒星的大小、質(zhì)量和距離。天文學(xué)家的下一步將是發(fā)現(xiàn)這些類地行星的當(dāng)?shù)貧夂驐l件，包括它們是否有大的大氣層、磁場、氣候是否適合生命繁殖，以及這些行星上是否有微生物。幾年后將發(fā)射新一代天文望遠鏡，它們將能夠通過大氣層中的一些“生物標志物”，如水、甲烷、二氧化碳和其他信號，判斷外行星上是否存在生命。

太陽系外的生命可能與地球上的生命不同

太陽系外的生命和地球上的生命一樣嗎？宇宙生命可能不是以人類想象的形式存在的，也可能根本沒有地球上的生活方式。生物學(xué)定律是否普遍適用于宇宙？也許地球上的生命只是一個龐大生命系統(tǒng)的一個小分支，還有數(shù)百種其他形式的生命。

科學(xué)家們認為，宇宙各部分生命的物理極限基本相同。生命的定義應(yīng)該是：它可以自我復(fù)制，具有通過自然選擇進化的機制，并且可能由碳基分子組成。關(guān)于地球上的生命，宇宙中存在生命的溫度范圍應(yīng)該在零下50攝氏度到零下150攝氏度之間。

科學(xué)家們認為水是生命不可或缺的條件。只要有液態(tài)或氣態(tài)的水，以及甲烷、氨和紫外線輻射，生命就會發(fā)生。

氧氣不是所有生物呼吸所必需的，例如，地球上酵母的呼吸不需要氧氣。植物也有厭氧呼吸，但在厭氧狀態(tài)下，植物的氧化基質(zhì)并沒有完全氧化。如果地球真的是厭氧的，也許地球上的生物可以進化成適合厭氧條件的生命形式。

陸地生物的界面包括陸地（包括地下）、海洋和天空。因此，宇宙行星的生命界面可以在任何合適的環(huán)境中，不一定在行星表面，也可以在行星內(nèi)部，或者在距離行星數(shù)百公里的大氣層中。

在普通人眼中，適合生活的大氣壓是760毫米高的水銀柱，這是一個標準的大氣壓。然而，地球上海洋生物支持的大氣壓力可能比標準大氣壓力高數(shù)百倍。高空的大氣壓力不同程度地低于標準大氣壓力，但生命仍然正常存在。因此，宇宙生命可能會根據(jù)環(huán)境的需要進化以適應(yīng)更高或更低的大氣壓力。

外星生物是什么樣的？

美國科學(xué)家亨里克·斯塔布對地外生命的出現(xiàn)做出了大膽的猜測：如果太陽系外的“超級地球”也像地球一樣充滿了植物，那么這些植物的形狀和顏色將與地球上的植物完全不同。因為許多其他恒星的發(fā)光與我們的太陽不完全相同，紅矮星是銀河系中最常見的恒星，紅矮星主要發(fā)射紅外光，而熱的白色或藍色恒星通常會發(fā)射大量紫外線。位于這些恒星系統(tǒng)的“超級地球”上的植物必須適應(yīng)并利用這些不同類型的光進行光合作用。地球上的植物有綠葉，因為它們吸收太陽的黃、紅、藍光，反射無用的綠光。在光能較弱的紅矮星系統(tǒng)中，那里的植物必須有效地利用所有波長的光，這樣它們就不會反射任何光，所以這些植物的顏色大多是黑色的。

科學(xué)家預(yù)測，如果一顆系外類地行星的大小和質(zhì)量比地球小，那么只要它有適當(dāng)濃度的大氣層，它也可能孕育生命。如果這些外行星的重力只有地球的一半，那么地球上的動物很可能會長到8層樓的高度，而地球上的植物和樹木的高度可能會超過50米！例如，一種類似長頸鹿的外星生物可能會長到25米高！如果地球上的大氣層很薄，那么晝夜之間的溫差就會很大。為了適應(yīng)這種巨大的晝夜溫差，地球上的動物不可避免地會進化出一種非常奇怪的生理適應(yīng)機制。

相反，對于重力是地球兩倍的“超級地球”來說，如果它們身上也有生命，地球上的陸地動物就會變得非常強壯和矮小，并擁有強壯的肌肉。大型動物只能在海里生存。這個星球上的樹木將長得像灌木一樣小，因此不可能在整個星球上看到一棵參天大樹。