天文学家：外星文明可能在39光年外打造了一个巨大的“信标”

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如果有人问起，宇宙中有没有外星文明存在，相信大多数人都会给出肯定的答案，实际上，科学界也普遍认为，在宇宙中应该存在着外星文明，并且他们的数量还不少。

有意思的是，根据2022年5月6日发表在《皇家天文学会月报》的一篇论文，天文学家做出了一个大胆的推测：外星文明可能在39光年外打造了一个巨大的“信标”，下面我们来看看这具体是怎么回事。

该论文来自于一个由法国波尔多大学的天体物理家肖恩·雷蒙德（Sean Raymond）带领的研究团队，研究人员认为，当宇宙中的智慧文明发展到一定的程度之后，必然会渴望找到其他的智慧文明，如果找不到的话，他们还可能通过某种方式在宇宙中主动宣示自己的存在，以便其他智慧文明能够发现他们，并与他们取得联系。

在此基础上，研究人员提出了一种假设，即：外星文明有可能会通过技术手段来操纵恒星系中的行星轨道，将其打造成一个“多共振行星系统”（Multi-resonant planetary systems），同时将行星系统的轨道周期比例设置成特定的数字编码，并期待以此作为一个巨大的“信标”来引起其他智慧文明的注意。

（注：关于“多共振行星系统”，我们可以简单地理解为，该系统中的所有行星的轨道周期之间的比例都是一个整数）在该论文发表之后，一个39光年外的恒星系很快就引发了关注，这个恒星系在天空中位于水瓶座，其主恒星最早由位于智利的“TRAPPIST”望远镜发现，因此被命名为“TRAPPIST-1”。

观测数据表明，“TRAPPIST-1”拥有一个由7颗行星组成的行星系统，而该系统正是一个“多共振行星系统”，按从内到外的顺序，其相邻行星之间的轨道周期比例分别为“8:5、5:3、3:2、3:2、4:3、3:2”，并且所有的行星都按照一种复杂但可预测的模式运行，我们来看图说话。

上图显示了“TRAPPIST-1”恒星系中最外面的三颗行星，可以看到，每当相邻的两颗行星彼此最接近时，第三颗行星必定会出现在图中箭头所指的位置，而这个位置，总是位于穿过这相邻的两颗行星的直线上。实际上，除了这三颗行星之外，该恒星系中的其他行星也都遵从这样的规律。

需要知道的是，在过去的观测工作中，我们从未发现过这种数量高达7颗的“多共振行星系统”，正因为如此，天文学家才大胆地推测，这可能是个巨大的“信标”。

那么问题就来了，“TRAPPIST-1”恒星系拥有诞生外星文明的条件吗？我们接着看。上图为“TRAPPIST-1”恒星系与太阳系的对比图，按从内到外的顺序，天文学家用字母b、c、d、e、f、g、h分别给其中的7颗行星命名。

可以看到，“TRAPPIST-1”恒星系比太阳系要“紧凑”得多，以至于其最外面的行星到主恒星的距离都远远比不上水星到太阳的距离（注意图中的“TRAPPIST-1”恒星系是放大了25倍的效果）。

如果在太阳系中距离主恒星如此之近，生命根本就不可能生存，对于“TRAPPIST-1”恒星系来讲，情况就不一样了，因为这个恒星系的主恒星的半径大约为太阳的11%，质量只有太阳的8%，是一颗黯淡的红矮星。

与太阳相比，“TRAPPIST-1”的表面温度要低很多（大约为2300摄氏度），因此“TRAPPIST-1”恒星系的宜居带就比太阳系更靠内，根据天文学家的估算，该恒星系内有4颗行星都位于宜居带中（分别是e、f、g、h）。

重要的是，“TRAPPIST-1”恒星系中的这7颗行星全部都是像地球这样的岩石行星，并且这些行星的密度和体积都与地球差不多，除此之外，这个恒星系已经诞生了大约76亿年，比我们的太阳系更加古老。
（图为“TRAPPIST-1”恒星系中的7颗行星与太阳系中的4颗岩石行星和月球的对比图，横坐标为行星表面温度，纵坐标为行星密度，虚线圆圈代表水星、金星、地球、月球和火星）。

在一个恒星系中有4颗岩石行星都位于宜居带中，这就意味着，这些行星表面允许液态水存在，而生命也有可能在此诞生，在此基础上，再加上这个恒星系比太阳系更加古老，生命就应该有足够的时间去演化，所以我们并不能排除这个恒星系诞生外星文明的可能性。

可以想象的是，假如“TRAPPIST-1”恒星系真的存在外星文明，并且已经掌握了足够高的科技，那么他们就有可能像天文学家推测的那样打造出一个巨大的“信标”。

值得一提的是，如果真是这样的话，那么他们无疑已经成功地引发了我们地球文明的关注。就目前的情况来看，大名鼎鼎的詹姆斯·韦伯太空望远镜已将其列为了未来的观测目标。

除此之外，一个名为“METI”的组织也在着手准备向“TRAPPIST-1”恒星系发送信息。“METI”的全称为“Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence”，翻译过来就是“给外星智慧生命发消息”，此前该组织已经向多个恒星系发送了大功率的无线电信号，按照他们的计划，发往“TRAPPIST-1”恒星系的信息将于2022年10月4日从地球出发。
然而考虑该恒星远在39光年之外，因此就算那里真的存在外星文明，并且他们也及时地回复了地球，那我们地球文明也需要长达78年的时间才能收到他们的信息，相对而言，詹姆斯·韦伯太空望远镜给出的观测结果更值得我们期待。

外星文明的存在一直是人类探索宇宙的重要课题之一。近年来，随着科学技术的不断发展，人类对宇宙的认识也在不断深入。

然而遗憾的是，在几十年的太空探索过程中，人类从未发现外星文明存在的决定性证据，只是推测在许多星球上可能存在着外星生命或外星文明。但这并不妨碍科学家们认为外星文明是确实存在，其主要原因包含以下几个方面。
宇宙实在太大了，行星实在太多了，据科学家的观测，我们的宇宙是一个直径超越了930亿光年的巨大结构体，其中充斥着数之不尽的恒星、行星以及各种各样的天体。

我们知道，恒星提供照亮宇宙的光和热，为生命的诞生提供了基本条件，行星则最适合孕育出生命，尤其是那些处于恒星宜居带中的行星。

那么，这样的行星究竟有多少呢？答案是无限！这当然是一个夸张的结果，即便宇宙如何庞大，也不可能容纳无限个行星，但宇宙中行星的数量尽管不是真正的无限，也跟无限差不多了！因为实在是太多了！即便是处于宜居带中的行星，也多到了人类无法想象的程度。

而每个处于宜居带的行星都有一定的可能孕育出生命，这就意味着在宇宙中能够诞生生命的行星基数是异常庞大的。换句话说，只要诞生生命的概率不是零，那宇宙就有能力实现它。

所以，在如此庞大的行星基数下，外星文明存在的概率只可能是100%！尽管生命诞生的条件很苛刻，但并不困难，在我们尚未了解外星生命可能存在的形态之前，将他们看作是人类一样的生命形态是非常合理的，毕竟地球生命的存在就是这种生命形态能够诞生的最合理解释。
那么，地球生命是如何诞生的呢？这牵扯到多方面的因素，但归根结底，地球生命从本质上来讲是水、氧气以及各种碳的有机物相互作用的结果！而生命本源蛋白质以及氨基酸的起源究竟是来自外太空还是地球本身，迄今仍是一个谜团。
但无论如何，我们可以确定，只要拥有了水和氧气，那就有了诞生生命的可能性。毕竟从组成结构上来讲，不同行星的结构尽管有所差异，但不会有本质的区别。
当然，与我们的时间观念不同，生命的诞生所需要的时间已经超越了绝大部分人的认知。就拿我们的地球来讲，地球形成于大约46亿年前，但据考察最早的地球生命诞生于35亿年前，人类的诞生更是几万年前的事情，这里面存在几十亿年的时间差。

所以，如果一颗行星拥有水和氧气，那从理论上来讲，这颗行星只要拥有足够的岁月，很可能会出现类似地球生命形态一样的生命，至于能否发展出文明就另当别论了，只不过可能需要的时间要按几十亿年来计算了。
生命可能已经在宇宙中广泛传播了，生命的诞生除了自行演化之外，还存在另外一个途径，那就是传播！事实上，科学家已经证明了生命能够在宇宙中传播。

根据哈佛大学史密森天体物理中心的研究人员基于“泛种论”理论创建的模型，生命可以在星际间做到生命传播。生命已经在宇宙中广泛传播，该理论认为，一些微生生物或者构成生命的化学前体物质，能够通过小行星或彗星等，从一个恒星系统传递到另一个恒星系统。此外，超新星爆发等天体事件也可能将生命物质散布到宇宙中。
也就是说，如果一颗行星上诞生了生命，那这些生命的种子很有可能会随着外太空向外不停地传播，然后在不同的行星上发展出一个个文明！
其次，外星生命的进化历程可能与地球上的生命不同。地球上的生命经历了数亿年的进化历程，才演化出了复杂的生命体系。然而，外星生命的进化历程可能与我们不同，它们可能具有与我们不同的进化路径和生物学规律。因此，我们不能简单地以地球生命的标准来衡量外星生命的进化水平和发展阶段。

我们需要意识到外星生命的思维方式和行为模式可能与我们不同。由于外星生命所处的环境和进化历程与我们不同，它们可能具有与我们不同的感知器官和思维方式。这可能会影响它们对环境的认知和反应方式，以及它们的社会结构和文化传承。因此，我们不能简单地以人类的思维方式来推测外星生命的行为和思维模式。

所以说，以地球生命为标准的搜寻方法可能无法发现外星生命的存在，因为这种做法过于局限和主观。为了更全面地探索宇宙，我们需要采用更广泛的搜寻方法，如分析天文观测数据、研究行星化学成分等等。同时，我们也需要保持开放的心态，接受外星生命可能与地球上生命不同的可能性。
那么，科学家如何区别定义外星生命、外星人以及外星文明，这三个概念是随着人类对宇宙的探索和了解而逐渐形成的。外星生命指的是在地球以外的星球或星系中存在的生命形式。这个定义比较广泛，因为外星生命可能包括微生物、植物、动物等各种形态的生命。科学家在寻找外星生命时，通常会考虑这些生命的形式和特征，以及它们所处的环境和生态系统。

外星人指的是来自外星的生命形式，也就是在地球以外的星球或星系中存在的智慧生命。这个定义比较狭窄，因为外星人只包括那些具有智能和文明的外星生命。科学家在寻找外星人时，通常会考虑这些生命的智能水平、文化特征、技术水平等因素。

外星文明指的是在地球以外的星球或星系中存在的文明形式。这个定义也比较狭窄，因为外星文明只包括那些已经建立了高度文明的外星生命。科学家在寻找外星文明时，通常会考虑这些文明的科技水平、文化特征、社会结构等因素。

当然，这三个概念之间也有联系和相似之处。例如，外星生命和外星人都属于非地球生命形式，而外星文明则是在外星生命的基础上发展起来的。此外，科学家在寻找这些概念时，通常也会考虑它们所处的环境和生态系统，以及它们的演化和进化过程。

总之，科学家通过不同的定义和考虑因素，来区别定义外星生命、外星人以及外星文明。这些概念不仅是人类对宇宙的探索和了解的重要内容，也对人类未来的发展产生着深远的影响。
那么如果真的存在外星文明的话，这些外星文明到底隐藏在哪里？这就是著名的费米悖论。费米悖论涉及了外星文明、宇宙和物理学等多个领域。在这个问题中，费米提出了一个简单而又引人入胜的问题：为什么我们还没有发现外星文明的迹象？

在过去的几十年中，科学家们一直在探索宇宙中的生命存在，他们通过射电望远镜和太空探测器等先进的技术，寻找外星文明的信号和痕迹。然而，尽管我们已经探索了无数的星系和行星，但仍然没有发现确凿的证据表明外星生命的存在。

这个问题引发了科学界的广泛讨论和猜测。一些科学家认为，外星文明可能比我们想象中更加先进和发达，他们可能已经掌握了星际旅行的技术，并且正在默默地观察我们的文明发展。而另一些科学家则认为，外星生命可能比我们想象中更加稀少和罕见，我们可能永远也无法找到他们的踪迹。

费米悖论还引发了许多科学家的思考，他们试图通过多种方法来解决这个难题。其中最著名的方法是德雷克公式，这个公式用于计算外星文明存在的概率。根据这个公式，科学家们通过估计银河系中可居住行星的数量、文明持续的时间、通信技术的发达程度等因素，来计算外星文明存在的概率。

然而，即使使用德雷克公式，外星文明存在的概率仍然非常小。这使得一些科学家提出了“大过滤器”假说，即存在一个或者多个因素，使得外星文明无法生存或者无法持续发展。这个假说引发了更多的讨论和猜测，一些科学家认为，地球可能是唯一能够支持生命存在的行星，而另一些科学家则认为，外星文明可能已经超越了我们想象的边界。

在宇宙的深邃广袤中，我们是否孤独，是否唯一，是一直困扰着人类的问题。近年来，随着科技的发展，我们开始能够触及到这个问题的核心，通过德雷克公式（Drake Equation）估算出银河系可能存在的外星文明数量。

德雷克公式是由美国天文学家弗兰克·德雷克于1960年首次提出的。该公式意图通过将可能联系我们的外星文明的种种参数相乘，来估计在银河系中可能存在的外星文明数量。这些参数包括适合生命存在的行星数量、生命进化为智慧生命的比例、智慧生命能够进行无线电通讯的比例等。

在应用德雷克公式时，我们首先需要确定的是在银河系中适宜生命存在的行星数量。保守估计，银河系中至少有1000亿颗行星，其中相当一部分位于所谓“宜居带”（habitable zone），即行星的温度适宜，能够支持液态水的存在，这是生命存在的基本条件。

然后，我们需要考虑生命进化为智慧生命的比例。虽然我们对于地球上的生命进化过程了解有限，但可以肯定的是，从原核生物到真核生物，从单细胞到多细胞，从爬行动物到哺乳动物，每一次进化都充满了无数偶然和必然的相互作用。因此，我们可以合理地假设在适宜生命存在的行星上，生命进化为智慧生命的比例是存在的。

我们需要考虑智慧生命能够进行无线电通讯的比例。这一点我们可以用人类自己的历史作为参考。在人类不到200年的无线电通讯历史中，我们已经覆盖了相当大的区域。可以想象，在更长的历史周期中，这个比例只会高不会低。

将以上各参数代入德雷克公式，我们可以估算出银河系中可能存在的外星文明数量。根据最新的研究，这个估算值可能是100万个。

这个结果的意义是深远的。它意味着我们在宇宙中可能并不孤独，而是处在一个丰富多样的外星文明环境中。同时，这也提醒我们，在寻找外星文明的过程中，我们需要充分考虑各种可能性，包括适宜生命存在的行星数量、生命进化为智慧生命的比例以及智慧生命能够进行无线电通讯的比例等。

德雷克公式的提出为我们估算银河系中可能存在的外星文明数量提供了一种有效的手段。虽然这个结果可能让我们震惊，但也提醒我们，在面对未知的宇宙时，我们需要保持谦逊和开放的心态，不断探索和求知。

当我们望向璀璨的星空，我们不仅会被那无尽的宇宙之美所震撼，也会不禁思考着是否存在其他的生命体和文明。毕竟，我们的银河系仅仅是无数星系中的一个，而宇宙的广阔程度远远超出了我们的想象。然而，尽管宇宙中可能存在许多外星文明，但恒星之间的遥远距离却成为了限制文明之间交流的一道巨大障碍。

在我们的银河系中，与地球最近的恒星比邻星也要4.22光年左右。这不仅是一个极其遥远的距离，而且对于我们目前的科技水平来说，几乎是无法想象的。即使我们能够发明出接近光速的飞船，也需要数万年才能到达另一个恒星系，这对于人类来说几乎是不可能的。