银河系中真的有36个外星文明吗?还没有明确的答案

2020-06-19 10:54 来源:新浪科技

一项新研究假设地球生命在一定程度上代表了宇宙中普遍的生命演化方式,认为智慧生命诞生于一颗与恒星距离适当的岩石行星上,经历大约50亿年的演化过程

一项新的研究假设地球上的生命在一定程度上代表了宇宙中生命进化的普遍方式。它相信智能生命诞生在离恒星适当距离的岩石星球上。它经历了大约50亿年的演变过程。北京时间6月19日消息,新浪科技新闻。在银河系旋臂中的数千亿颗恒星中,会有多少外星智慧文明存在?一项新的研究给出了36个结果。

这项研究假设地球上的生命在一定程度上代表了宇宙中生命进化的普遍方式。它认为智能生命诞生在离恒星适当距离的岩石星球上,经历了大约50亿年的进化过程。如果这个假设是正确的,那么在银河系中,人类可能不是唯一的智能生命,只是因为距离太远,到目前为止我们还没有遇到其他邻居。

资深天文学家塞思在加州山景城的SETI研究所工作,没有参与新的研究。他说,这项研究的另一个主要假设是,宇宙所有部分生命进化的时间轴与地球的时间轴相同,这意味着看似准确的计算会产生误导。

“如果你放松这些非常重要的假设,那么你可以得到任何想要的结果,”肖斯塔克说。

遥远的邻居

当然,对于人类是否是宇宙中唯一有智慧的生命这个问题,没有明确的答案。然而,在1961年,天文学家弗兰克德雷克提出了一种估计外星文明数量的方法,即著名的德雷克方程。根据不同的变量,这个等式决定了人类是否有可能发现(或被发现)外星智慧生命。这些变量包括:银河系的年恒星形成率;恒星与行星的数量之比;形成生态系统的行星占所有行星的比例;以及进化生命的行星的比例。接下来,范围可以进一步缩小,可以增加更多的变量,例如产生智能生命的行星(而不是简单的藻类)占所有行星的比例,以及发展通信能力的行星的比例(可从太空探测到)(人类属于这一类,因为人类使用无线电波进行通信已有近一个世纪)。

最后一个变量是与外星文明交流所需的平均时间。银河系大约有140亿年历史。如果拥有更高智能和星际通信能力的外星文明最多能持续数百年,那么地球人和他们之间的交流机会将是微乎其微的。

解德雷克方程是不可能的,因为大多数变量的值都是未知的。然而,诺丁汉大学的天体物理学家克里斯托弗康塞利切和他的同事们对尝试使用恒星形成和外行星存在的新数据很感兴趣。地外行星是指围绕太阳系外其他恒星运行的行星。在6月15日《天体物理学杂志》(《天体物理杂志》),康塞尔发表了他们的研究成果。

“几年前写这篇论文是不可能的,”康塞尔说。研究小组计算了银河系中恒星的年龄分布,并寻找了至少有50亿年历史的恒星。这样的时间跨度足以形成一个类似人类的文明。他们发现银河系中97%的恒星都超过了50亿年。康塞尔说,我们的太阳系有45亿年的历史,在银河系中相对较新,所以银河系中有许多较老的恒星是合理的。

研究人员随后计算出具有足够密度和稳定行星系统的恒星数量。超过50亿年的恒星中大约有三分之一符合条件。接下来,利用当前天文学家对系外行星分布的理解,研究人员估计了这些恒星可居住带中的岩石行星的数量。他们还计算出哪些恒星有足够高的金属含量,为围绕它们运行的岩石行星提供必要的元素,以建造各种基础设施(如无线电发射机)。最后,根据迄今为止使用无线电技术的地球时间线,他们将具有通信能力的文明生活定为100年。

结果如何?研究人员发现,如果其他星球上的生命沿着与地球相同的路径进化,那么在今天的银河系中,应该有36种智能外星文明可以与人类交流。然而,估计是不确定的,外星文明的数量从4到211不等。如果外星文明大致均匀地分布在整个银河系,那么我们最近的邻居可能在17000光年之外。

这么远的距离意味着我们不太可能联系到他们。研究人员计算出,理论上我们需要3060年才能接收到外星文明传播的可探测信号。换句话说,要与这样一个外星文明建立双向对话,人类(和外星人)必须保持文明延续至少6120年。

对假设的质疑

研究人员也对寻找外星人提出了更乐观的想法。例如,如果生命可以在50亿年后的任何时候进化成智能文明,不一定是50亿年,那么银河系中可能存在的文明数量将上升到928个。在这种情况下,外星文明只需要1030年就能联系到我们。

肖斯塔克说,这些估计的问题在于,研究作者用天文数据填补了德雷克方程中的一些空白,但没有进行太多讨论就忽略了一些最复杂和最有争议的变量。在类太阳恒星系统的可居住区,生命真的能在任何岩石星球上进化吗?智慧生命会在45亿年后进化吗?如果6600万年前没有小行星撞击地球并导致恐龙灭绝,那么地球上智能生命的进化时间线可能会完全不同。绍斯塔克认为,也许最有限的变量是一个假设:一个能够交流的文明只会在一个世纪内发出信号。他说,即使对人类文明来说,这样的判断似乎也太悲观了。尽管人类文明在最近几个月遇到了许多挑战,但在可预见的未来,人类似乎不太可能停止使用无线电波。

绍斯塔克说,德雷克方程的解“在很大程度上取决于生命发展的可能性,(智能生命)出现在行星上的可能性,以及智能生命的持续时间”。"这些都是可以在数量级上改变答案的重大事件."

康塞尔说,计算是理解人类存在及其未来的一种方式。如果事实证明银河系中的文明比研究所预测的要多,这意味着生命可以在比地球更广阔的条件下进化,或者外星文明通常比我们人类文明长寿。“如果我们发现许多这样的行星,这将是一个很好的迹象,表明我们的文明可能会长寿,”康塞尔说。

另一方面,如果对外星生命的搜索仍然没有结果,这可能意味着生命在宇宙中非常罕见。或者当智慧生命出现时,它们通常会很快自我毁灭。也许数十亿年前银河系相对“活跃”,但那些生命早已消失。

肖斯塔克说只有一种方法可以找到答案。他说:“只有当一两个这样的外星社会被发现时,你才能写一篇论文来估计宇宙中会有多少外星文明。”(任天)