生命的起源是個未解之謎。

有人認為，生命的起源和閃電分不開，因為閃電是行星表面復雜化合物得以形成的少數能量來源之一。研究顯示，閃電在那些被潮汐鎖定的系外行星——比如“半人馬座阿爾法”三體星系的行星“比鄰星b”上也有發生。但進一步的探索卻將結果指向了另一種可能：發生在潮汐鎖定行星表面的閃電，與我們熟知的閃電在本質上有很大不同——它們不能為生命的起源提供能量。

在地球上，典型的閃電可以產生近3萬攝氏度的高溫。這一溫度足以分解常見的氣體分子，并使它們重新組合，形成新的化學物質。

現代閃電能夠分解氮分子和氧分子，形成氮氧化物。而在早期地球上，在大氣氧含量還未因植物光合作用的出現而上升的年代，閃電可能在前生命物質——亦即能夠成為蛋白質基本構件的分子——的制造過程中扮演了重要角色。

我們并不知道系外行星上是否有生命。到目前為止，我們還沒有發現第二個地球，這樣一個地球必須在適宜的軌道上，環繞一顆與太陽相似的恒星運行。但是我們發現了一些符合部分條件的候選者，比如“三體世界”的行星“比鄰星b”。

這顆系外行星環繞距離太陽最近恒星——“半人馬座阿爾法星C”，也就是“比鄰星”運行。其大小和地球相近，且其與主星的距離恰到好處，水有機會在其表面維持液態。

然而“比鄰星b”的太陽“比鄰星”卻和我們的太陽十分不同，它是一顆紅矮星。其亮度和大小都遠不及太陽。“比鄰星b”和“比鄰星”極其靠近，它環繞主星運行一周只需11個地球日。由于距離太近，幾乎可以肯定，它被“比鄰星”牢牢地潮汐鎖定著。這意味著它永遠只能以一個半球面對比鄰星，就像我們的月亮永遠只能以一個半球面對地球一樣。

地球由于自轉而獲得了一個復雜多變的天氣系統，進而使雷暴的產生相當普遍——平均每秒全球會發生大約100次雷擊。那么在一個被潮汐鎖定的行星上，也能產生雷暴嗎？

為了解答這一疑問，英國布里斯托大學Denis Sergeev率領一眾研究人員，用氣象學家研究地球氣候的方式，搭建了一個潮汐鎖定行星大氣層的模擬環境。

模擬結果顯示，在被潮汐鎖定的行星表面，雷暴依然能夠產生，但這些雷暴與地球上的雷暴迥然不同。

在那些環繞小型恒星運行的行星表面，閃電產生的次數要比地球少得多。如果這些行星的大氣密度比地球稀薄——在氣壓只相當于地球四分之一的行星上，全球平均每秒大約只會產生幾次閃電；而在氣壓高一些的行星上，單體對流會被壓制，云量會受限，云層之間的摩擦也會變少——在氣壓超過地球10倍的大氣中，閃電出現的概率變得更低——大約每幾分鐘才會出現一次。

在被潮汐鎖定的行星上，來自恒星的熱量集中在一個半球上。這會導致熱量通過強大的氣流從永晝面向永夜面傾瀉。惡劣的天氣大多集中在永晝面，而閃電會在集中在一個環狀區域內。但在某些情況下，閃電會主要出現在永夜面靠近晝夜分隔線的地方，因為那里有足夠多的大氣活動，是閃電產生較為理想的環境。

雖然有閃電，但是它們卻不一定能夠為生命的起源提供能量。首先，由于閃電出現的次數要遠少于地球，這意味著這些系外行星可能產生不了足夠多的前生命物質；其次，在這些系外行星上，閃電的分布是不均勻的——它們會傾向于出現在面朝主星的半球，而那里對于生命而言可能太熱了。

但是誰知道呢？環境再惡劣，生命也總能找到生存之道。在地球上如此，在系外行星上，或許也是如此。

參考 Lightning activity on a tidally locked terrestrial exoplanet in storm-resolving simulations for a range of surface pressures https://arxiv.org/abs/2504.19883