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科学家:比找不到外星人更可怕的,是宇宙中根本没有外星人

宇宙大得难以想象,生命为什么迟迟没有出现?如果人类找了这么久还是一无所获,更让人不安的到底是“暂时没找到”,还是“它们根本不存在”?要回答这个问题,得先弄清宇宙有多大,再去看那份让人困惑的寂静。

宇宙中只有人类这一种生命吗?这个问题古老又朴素。从科幻大片里的星际战争,到茶余饭后的UFO传闻,人类对外星生命的好奇从来没有停过,有些想象甚至早早指向了具体地点。

阿瑟·克拉克为《2001:太空漫游》写过一部续集,叫《2010:太空漫游2》。小说结尾,一种外星智慧把木星变成了一颗恒星。一群宇航员在内爆中险些丧命,侥幸逃出后,收到了外星人发来的信息:“这些世界全都属于你们,唯独欧罗巴除外,不要试图在那里着陆。”

这只是一部小说,但它说明早在1982年,人们就已经猜测,欧罗巴(木卫二)可能是在太阳系内找到外星生命的最好机会。

不过,好奇的背后是一道严肃的科学难题。可观测宇宙的直径约为900亿光年,其中至少有1000亿个星系,每个星系拥有1000亿到1万亿颗恒星。行星在宇宙中非常普遍,宜居行星可能数以万亿计。

照这样推算,宇宙里不仅应该到处都有生命,还应该有许多文明比人类早诞生几百万年、几十亿年,早就掌握了星际旅行的本领。可现实是,人类至今连一点像样的证据都没找到。

其他星系即便有文明,人类也几乎无从得知。宇宙在不断膨胀,超出本星系群的地方基本上永远触及不到。就算造出极快的飞船,穿越最空旷的区域也要花上数十亿年。所以讨论要先回到银河系。

银河系有多达4000亿颗恒星,其中约200亿颗与太阳相似。据估计,约五分之一在宜居带内拥有一颗地球大小的行星。即便其中只有0.1%孕育了生命,银河系里也会有大约一百万颗有生命的行星。

银河系的年龄约为130亿年,大约过了10亿到20亿年,第一批宜居行星才陆续诞生。地球的年龄只有约40亿年,其他行星上出现生命的机会可能已经有过数万亿次。

科学界常按掌控能量的能力把文明分为三类:I型能利用所在行星的全部能量,人类目前大约处于0.73的位置;II型能驾驭母恒星的全部能量,比如建造环绕恒星的“戴森球”;III型基本上掌控整个星系。越高等的文明,越难把自己藏起来。

线索放在一起,矛盾就很明显了:数字告诉人们外星人应该存在,现实却是一片沉默。这就是著名的费米悖论。与其空想,人类选择先在离自己最近的地方认真找一找。

2024年10月,也就是克拉克那部小说问世42年后,NASA准备发射一项寻找外星生命迹象的任务,也是同类任务中最先进的一次,目的地正是欧罗巴。问题在于,木星周围的环境足以杀死一切。

木星内部压力极大,人们认为氢在那里会变成金属态液体。这种液态金属氢产生了极其强大的磁场,在同等距离上测量,强度接近地球磁场的2万倍。如果从地球上能看见这个磁场,它看起来会有满月的两倍大。

磁场本身并没有危害,但它的正中间是太阳系火山活动最活跃的天体——木卫一艾奥。艾奥的火山喷出成吨的二氧化硫,每秒钟有1吨这类物质被电离,并被困在木星磁场中。

磁场带着这些粒子跟木星一起高速旋转,速度超过每秒300公里。它们的惯性反过来拖拽磁场,把磁场拉伸开来。这些物质还会撞击其他卫星,撞出更多粒子,循环下去,就形成了巨大的辐射带,一直延伸到欧罗巴以及木星其他卫星之外。

强辐射是电子设备的克星。20世纪70年代,先驱者10号和旅行者号只是短暂飞掠木星,辐射仍然让它们出了故障,给仪器发出错误指令,还损坏了部分数据。即使有现代的屏蔽措施,航天器待在辐射带里也只能撑三个月左右。

NASA的“欧罗巴快船”要在那里工作四年多,办法是不一直绕着欧罗巴转。它会在远处绕木星运行,每隔几周俯冲进来快速飞掠欧罗巴,然后再离开,趁远离的空档把大量数据传回地球,再开始下一次俯冲。

它总共要飞掠49次,测绘几乎整个欧罗巴表面。“快船”这个名字来自19世纪那种快速灵活、频繁进出港口的飞剪船。

站在欧罗巴表面,一天会受到5400毫希沃特的辐射,是地球上年剂量的1800倍。人在那里待上几个小时,最终会死于辐射病。太阳系里能找生命的地方不少,选中这里,是因为欧罗巴藏着一个秘密。

1979年旅行者1号飞过木星时拍下了欧罗巴的照片。和太阳系大多数卫星相比,照片里少了陨石坑。几十亿年来,每颗行星和卫星都遭受过小行星撞击,大多数天体表面都留着痕迹,欧罗巴却没有。这说明在较近的时期,比如大约最近6000万年里,欧罗巴上一定发生过什么,抹去了这些痕迹。

这项探索不是孤军作战。欧洲的JUICE探测器也会抵达木星系统,飞掠欧罗巴几次,最后进入环绕木卫三的近距离轨道。木卫三有自己的磁层,快船则在这个磁层之外。

据参与快船任务的一位科学家介绍,两个团队正在非正式交流。比如快船可能发现木星那边来了一次大爆发,JUICE则会在自己那边感受到相应的磁信号。双方不需要特别改变什么,只要互相沟通,就能让整体大于部分之和。

欧罗巴快船原定于2024年10月10日发射,但当时NASA要等飓风“米尔顿”离开佛罗里达,航天器才能安全升空。按这位科学家的说法,2030年起会陆续有远距离观测数据传回,快船会从远处观察欧罗巴、寻找羽流;2031年会获得第一批真正的高分辨率数据。

他为欧罗巴任务思考了大约26年。谈到临近发射时的感受,他说有点不真实,这件事等得太久了,偶尔才会突然意识到,他们的航天器真的要飞上太空、踏上旅途了。

在找到答案之前,科学家对费米悖论提出了一些设想,影响最大的是“过滤器”理论。过滤器指生命极难跨越的一道屏障,从简单分子到复杂生命,再到星际文明,任何一个环节都可能卡住。

第一种情形是大过滤器存在,而人类已经通过了它。也许复杂生命的出现远比想象中困难,也可能宇宙过去要恶劣得多。果真如此,人类可能是最早出现的文明之一,宇宙的寂静只是因为大多数地方还没走到这一步。

第二种情形是大过滤器还在前方。也许像人类这样的生命随处可见,但发展到某个节点就会毁灭,比如某种未来技术一旦启动就会摧毁整个星球。还有人设想,存在一个古老的III型文明在监视宇宙,抹除足够先进的文明。这些设想目前都无法验证。

最让人后背发凉的推论是:人类也许本来就是孤独的。目前没有任何证据表明还存在其他生命,没有人发来信息,也没有人回应呼唤。找不到外星人,至少还留着希望;如果宇宙中根本没有外星人,所有的仰望和等待都不会有回应。

这份孤独意味着的不只是寂寞,更是一份沉重的责任。假如地球上的生命消亡,宇宙中可能就再也没有生命了。也正因为这样,像欧罗巴这样的地方,才值得人类花上几十年去准备、去靠近。

20世纪90年代末,一次欧罗巴海洋会议期间,NASA曾和阿瑟·克拉克视频通话。看过未来探索这个遥远海洋世界的任务计划后,克拉克终于“允许”NASA在欧罗巴着陆。

欧罗巴快船是一个很好的例子:人类设定宏大的目标、并与他人合作去实现时,能做成多么了不起的事。

无论答案是过滤器已经过去、还在前方,还是人类本就孤独,人类都无法置身事外。如果真相是最后一种,人类就更要向星辰进发,守护生命这团脆弱的火焰,让它延续下去。宇宙如此美丽,不该无人见证。