实际上科学家对地外生命的探索并没有局限于地球上生物的生存条件,所谓宜居带划得非常之宽。在大气和地表测不出任何生命痕迹并不能代表该天体内部没有生命在活动,地球地下就有规模巨大的生物圈。大家也都知道“天体表面有没有液态水”这件事对“这天体上有没有碳基生命”的判定都是毫无意义的,木卫二的巨大冰壳下面就可能有生命。但靠现在的技术,根本没有手段对遥远天体的冰壳·地层下面进行观察,也就没法管人要经费的。
在这个高不成低不就的历史阶段,能够从少得可怜的信息里读到生命迹象的就是大气成分的吸收光谱。
在非红矮星的恒星附近的行星,如果有大量的氧,说明有持续制造氧的非光照机制,很可能是碳基光合生物圈。红矮星会自然光解出氧,就不需要看氧了。
对于岩石行星,如果有大量的磷化氢,也可以直接证明上面存在无氧呼吸的碳基生物。
对于地外文明,在近未来我们只适合在100光年内探探卤代烷之类大气污染物,但那也要等詹姆斯韦伯望远镜发射再说。
如果有足够的资金投入,用可预见范围内的技术也可以在几十光年内成像。NASA喷气推进实验室已初步研究了在距离太阳548.7天文单位(0.0086光年)的太阳引力透镜焦点上使用百万像素级CCD和高分辨率光谱仪来观测太阳系外行星的任务,预计可以对97.8光年内的恒星之宜居带内的行星进行分辨率达千米级的成像,足以观测其表面特征和宜居迹象。NASA已经确定了任务的可行性,没有发现不可逾越的技术障碍。
至于无线电广播信号,在没有像SETI那样瞄准目标发射的情况下,以和我们同等的科技,从比邻星附近发射的信号在地球附近都无法和背景噪声区分开,非常之菜。地表被任意特定颜色的生物覆盖导致的反射光谱,在目前的水平下都很难有效识别。水蒸气、甲烷、二氧化碳、氨之类除非有极其特异的周期变化,否则对判断有无生命都毫无意义。
在科学家给电子游戏提出参考意见或自己展示想象力与知识的时候,他们就放松多了,你可以在宇宙沙盒2020年4月的版本里看到科学上的其它宜居形式,例如靠潮汐加热的卫星::
你可以看到没有稳定轨道的惊人宜居行星:
这颗行星围绕双星的轨道在不断周期性变动,使其事实上飘忽不定但又不会飞离或坠毁。
科学家的炫耀:
The Ultimate Engineered Solar System
在一个主序星的宜居带内配置416个类地行星,并使系统稳定。
The Million-Earth Solar System
在一个超大质量黑洞附近配置9个或36个恒星,在它们的宜居带内配置1000000个类地行星,并使系统稳定。
这样的系统大概可以作为动物园,承载从宇宙各处搜罗来的生物圈。
出处:Ultimate Solar System ,Sean Raymond
你对生物的定义博爱一点的话,地球上就有完全不需要水和氧的生命形式。球状孤立等离子体、晶体、灰尘等都能表现出生命的一部分特征。科学家当然知道什么奇怪的事情都可以有,毕竟地球生物的能力之诡异都不是一般人能理解的。但在现在的技术条件和经费下,能用来找的手段太少了。
你可以看看我们对太阳系的天体和太阳系外行星的成像效果。
太阳系内:
2018年11月10日的2018 VG18。图源:Scott S. Sheppard/David Tholen
这是什么?显微镜下的细菌?这是海王星外运行的天体2018 VG18,我们太阳系内的大石头,直径500~600千米,比你住的城市还要大好多倍,用大口径天文望远镜整出来的效果。
新视野号2017年12月拍摄的“2012 HZ84”与“2012 HE85”天体照,打破有史以来最远探测照片纪录。(图片来源:NASA)
亡神星。由California Institute of Technology - https://solarsystem.nasa.gov/resources/401/distant-planetoid/,公有领域
亡神星直径约950千米,到太阳的平均距离约59亿千米。
哈勃望远镜拍摄的创神星。其直径约1060~1110千米,到太阳的平均距离为65.4亿千米。