天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)：地球有3億個(gè)兄弟，最近的那個(gè)就在家門(mén)口

每當(dāng)我們?cè)谇缋实南囊寡鐾强?，看著那條橫跨天際的銀河，心中總會(huì)泛起那個(gè)困擾了人類(lèi)數(shù)千年的終極問(wèn)題：“我們是孤獨(dú)的嗎？”

在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，這只是一個(gè)哲學(xué)問(wèn)題，但是現(xiàn)在它成了數(shù)學(xué)問(wèn)題，基于開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)達(dá) 9 年的觀測(cè)數(shù)據(jù)，科學(xué)家們得出了一個(gè)令人頭皮發(fā)麻的結(jié)論：僅僅在我們的銀河系內(nèi)，至少存在 3 億個(gè)“宜居星球”，更令人震驚的是統(tǒng)計(jì)學(xué)的推論：距離我們最近的一顆“地球 2.0”，可能就在 20 光年之外。

如果把銀河系比作一座黑暗的森林，我們?cè)疽詾樽约菏俏ㄒ涣林鵁舻男∥?，但現(xiàn)在數(shù)據(jù)告訴我們，這片森林里其實(shí)密密麻麻全是房子，只是我們還沒(méi)敲開(kāi)鄰居的門(mén)。

要理解這個(gè)數(shù)字的由來(lái)，我們必須先了解一下開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡，在2009年開(kāi)普勒發(fā)射之前，天文學(xué)家對(duì)系外行星知之甚少，我們發(fā)現(xiàn)的大多是像木星那樣巨大的、靠近恒星的“熱木星”，因?yàn)樗鼈冏钊菀妆惶綔y(cè)到。

那時(shí)我們甚至悲觀地認(rèn)為，像地球這樣不大不小、不冷不熱的巖石行星，可能是宇宙中的孤品，但是開(kāi)普勒改變了一切，它盯著天鵝座和天琴座方向的一小塊天區(qū)，一動(dòng)不動(dòng)地看了整整 4 年，同時(shí)監(jiān)測(cè)15萬(wàn)顆恒星的亮度變化。

它使用的是“凌日法”：當(dāng)一顆行星從恒星面前經(jīng)過(guò)時(shí)，會(huì)遮擋住極其微弱的一點(diǎn)光芒，開(kāi)普勒就是通過(guò)這極其微小的光度下降，來(lái)捕捉行星的影子，結(jié)果開(kāi)普勒在其服役期間，確認(rèn)了數(shù)千顆系外行星。

它告訴我們要接受一個(gè)新的宇宙常識(shí)：行星在銀河系中根本不稀奇，它們就像路邊的石子一樣普遍，幾乎每一顆恒星，都至少擁有一顆行星。

但是有行星不代表有“地球”，在 NASA 的這份研究中，他們?cè)O(shè)定了極其嚴(yán)苛的篩選標(biāo)準(zhǔn)，只有滿(mǎn)足以下條件的，才能被稱(chēng)為“潛在宜居的系外行星”，首先是母恒星必須是和太陽(yáng)類(lèi)似的黃矮星，或者稍冷一點(diǎn)的橙矮星。

其次行星必須是巖石行星，其半徑通常在地球的 0.5 倍到 1.5 倍之間，如果太大，就會(huì)變成像海王星那樣的氣態(tài)行星，沒(méi)有陸地供生命立足。

最后是最關(guān)鍵的一點(diǎn)，行星必須位于“宜居帶”內(nèi)，行星接收到的光能，必須相當(dāng)于地球接收太陽(yáng)光能的 0.5 倍到 1.5 倍，這樣液態(tài)水才能長(zhǎng)期存在，既不會(huì)像金星那樣因?yàn)闇厥倚?yīng)被煮沸，也不會(huì)像火星那樣被凍成冰疙瘩。

計(jì)算結(jié)果顯示，銀河系中大約有1000億到4000億顆恒星，其中約 7%符合要求，于是科學(xué)家給出了一個(gè)極為保守的下限：銀河系中，至少有 3 億顆潛在的宜居地球，如果加上那些紅矮星周?chē)男行?，或者稍微放寬一點(diǎn)宜居標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)數(shù)字可能會(huì)飆升到50億甚至更多。

3億這個(gè)數(shù)字雖然龐大，但對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)太抽象了，更讓人感到切身相關(guān)的是這句推論：從統(tǒng)計(jì)概率上看，距離我們最近的一顆宜居行星，可能就在 20 光年之內(nèi)。

20 光年是什么概念？

在宇宙尺度上，這就是“臉貼臉”的距離，銀河系的直徑是10萬(wàn)光年，20光年就相當(dāng)于你的鄰居就住在你家客廳的沙發(fā)上，這意味著，當(dāng)我們晚上出去散步時(shí)，肉眼可見(jiàn)的那些星星里，可能就有一顆正照耀著另一個(gè)生機(jī)勃勃的世界。

但從人類(lèi)的尺度看，這依然是“天涯海角”，目前人類(lèi)飛得最遠(yuǎn)的探測(cè)器“旅行者1號(hào)”，速度約為 17 公里/秒，如果要飛完這 20 光年，它需要飛 30 多萬(wàn)年，哪怕我們能制造出達(dá)到 10% 光速的未來(lái)飛船，往返一趟也需要幾百年，足以熬死好幾代人，所以這個(gè)鄰居雖然住得近，但我們目前只能“隔窗相望”，根本沒(méi)法“串門(mén)”。

這 3 億個(gè)地球的發(fā)現(xiàn)，讓著名的“費(fèi)米悖論”變得更加尖銳和令人不安：如果外星文明存在的概率這么高，為什么我們還沒(méi)看到他們？

以前我們以為地球是獨(dú)一無(wú)二的，也許產(chǎn)生生命的條件太苛刻，所以全銀河系就我們這一根獨(dú)苗，但現(xiàn)在開(kāi)普勒的數(shù)據(jù)無(wú)情地粉碎了這個(gè)借口，如果生命的搖籃如此普遍，那么生命本身也應(yīng)該很普遍。

這把我們推向了兩種細(xì)思極恐的可能性：第一是生命很容易誕生，但很難進(jìn)化出智慧，也許那3億個(gè)星球上長(zhǎng)滿(mǎn)了苔蘚、細(xì)菌，或者爬滿(mǎn)了像恐龍一樣的野獸， 第二種可能是：也許所有文明發(fā)展到一定階段，就會(huì)因?yàn)閮?nèi)耗而自我毀滅，那 3 億個(gè)星球，可能是一片巨大的文明廢墟，我們只是目前還沒(méi)踩到那顆地雷的幸運(yùn)兒。

既然知道了鄰居就在那里，天文學(xué)家的下一步計(jì)劃是什么？

開(kāi)普勒只能告訴我們“那里有一顆行星，多大，多重，但它不知道那顆行星上有沒(méi)有水，有沒(méi)有空氣，有沒(méi)有生命，接力棒已經(jīng)交到了韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的手中，韋伯望遠(yuǎn)鏡擁有強(qiáng)大的紅外光譜分析能力，當(dāng)那顆行星經(jīng)過(guò)恒星前方時(shí)，恒星的光會(huì)穿過(guò)行星的大氣層。

大氣層中的不同氣體，會(huì)吸收特定波長(zhǎng)的光，如果我們能在光譜中發(fā)現(xiàn)“生物特征氣體”的組合，比如氧氣和甲烷同時(shí)存在，水蒸氣，甚至工業(yè)污染物，那將是人類(lèi)歷史上最偉大的時(shí)刻，我們?cè)谟钪嬷袑⒉辉俟陋?dú)。

“銀河系有 3 億個(gè)地球”，這個(gè)結(jié)論不僅是天文學(xué)的勝利，更是對(duì)人類(lèi)世界觀的一次重塑。它告訴我們地球并不特殊，我們只是廣袤森林中普通的一棵樹(shù)，但這并不意味著我們不珍貴。

在這個(gè)充滿(mǎn)可能性的宇宙中，我們能進(jìn)化出智慧，能坐在這里思考這 3 億個(gè)同類(lèi)的存在，這本身就是一個(gè)奇跡，也許在 20 光年外的某顆行星上，也有一個(gè)智慧生物正拿著他們的數(shù)據(jù)報(bào)告，激動(dòng)地告訴同伴：

“嘿，看哪！根據(jù)計(jì)算，那個(gè)叫太陽(yáng)的恒星附近，一定有一顆宜居行星！那里也許住著我們的兄弟！”