生命的起源是個(gè)未解之謎。

有人認(rèn)為，生命的起源和閃電分不開，因?yàn)殚W電是行星表面復(fù)雜化合物得以形成的少數(shù)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(fā)生。但進(jìn)一步的探索卻將結(jié)果指向了另一種可能：發(fā)生在潮汐鎖定行星表面的閃電，與我們熟知的閃電在本質(zhì)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(chǎn)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(xué)物質(zhì)。

現(xiàn)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(xiàn)而上升的年代，閃電可能在前生命物質(zhì)——亦即能夠成為蛋白質(zhì)基本構(gòu)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(fā)現(xiàn)第二個(gè)地球，這樣一個(gè)地球必須在適宜的軌道上，環(huán)繞一顆與太陽相似的恒星運(yùn)行。但是我們發(fā)現(xiàn)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(huán)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(yùn)行。其大小和地球相近，且其與主星的距離恰到好處，水有機(jī)會在其表面維持液態(tài)。

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(yuǎn)不及太陽。“比鄰星b”和“比鄰星”極其靠近，它環(huán)繞主星運(yùn)行一周只需11個(gè)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(yuǎn)只能以一個(gè)半球面對比鄰星，就像我們的月亮永遠(yuǎn)只能以一個(gè)半球面對地球一樣。

地球由于自轉(zhuǎn)而獲得了一個(gè)復(fù)雜多變的天氣系統(tǒng)，進(jìn)而使雷暴的產(chǎn)生相當(dāng)普遍——平均每秒全球會發(fā)生大約100次雷擊。那么在一個(gè)被潮汐鎖定的行星上，也能產(chǎn)生雷暴嗎？

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

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

在那些環(huán)繞小型恒星運(yùn)行的行星表面，閃電產(chǎn)生的次數(shù)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(dāng)于地球四分之一的行星上，全球平均每秒大約只會產(chǎn)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(xiàn)的概率變得更低——大約每幾分鐘才會出現(xiàn)一次。

在被潮汐鎖定的行星上，來自恒星的熱量集中在一個(gè)半球上。這會導(dǎo)致熱量通過強(qiáng)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(gè)環(huán)狀區(qū)域內(nèi)。但在某些情況下，閃電會主要出現(xiàn)在永夜面靠近晝夜分隔線的地方，因?yàn)槟抢镉凶銐蚨嗟拇髿饣顒樱情W電產(chǎn)生較為理想的環(huán)境。

雖然有閃電，但是它們卻不一定能夠?yàn)樯钠鹪刺峁┠芰俊Ｊ紫龋捎陂W電出現(xiàn)的次數(shù)要遠(yuǎn)少于地球，這意味著這些系外行星可能產(chǎn)生不了足夠多的前生命物質(zhì)；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(xiàn)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(huán)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