“我們遠(yuǎn)道而來(lái)是為了探索月球,但最重要的是我們第一次看到了地球的模樣?!薄葼枴ぐ驳滤?,1968年阿波羅8號(hào)
在數(shù)十億年的時(shí)間里,地球上的生命與宇宙的唯一互動(dòng)是通過(guò)夜空中偶然瞥見(jiàn)的微弱星光。在黑暗的夜空中恒星、行星、一些模糊的星云和罕見(jiàn)的彗星對(duì)我們的肉眼來(lái)說(shuō)都是可見(jiàn)的。
然而,這些壯觀的景象并不能告訴我們,人類(lèi)居住的地球是多么的特別。在望遠(yuǎn)鏡出現(xiàn)之前,在我們?nèi)祟?lèi)走出地球之前,我們無(wú)法知道地球以外的世界是什么模樣,甚至我們連自己居住的地球都不曾見(jiàn)過(guò)其真容。慶幸的是,這一切我們現(xiàn)在都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。
事實(shí)證明,太陽(yáng)系中所有星球的環(huán)境都十分惡劣,對(duì)于地球上的物種來(lái)說(shuō),這些地方都不適合生存,甚至多待一秒都會(huì)致命。
太陽(yáng)系中的其他星球
水星沒(méi)有大氣層,在白天灼熱的溫度會(huì)讓鉛熔化,在晚上表面會(huì)冷卻到足以將二氧化碳凍結(jié)成干冰,這樣的溫度對(duì)生命來(lái)說(shuō)是一個(gè)災(zāi)難性的組合。
金星上的情況更加糟糕,雖說(shuō)有大氣,但它的大氣壓是地球的90倍,連續(xù)不斷的硫酸云層使這個(gè)世界的溫度超過(guò)了水星全年中白天的最高溫度。我們降落在金星表面的蘇聯(lián)宇宙飛船在融化前僅僅持續(xù)了12秒。一個(gè)連機(jī)器都扛不住的世界,更談何生命。
火星比我們發(fā)現(xiàn)的任何星球都更像一個(gè)寒冷的沙漠世界。由于火星的大氣層很稀薄,而且離太陽(yáng)又很遠(yuǎn),所以其表面的水總是冰或大氣蒸汽的形式存在。也許數(shù)十億年前火星可能滿足生存條件,但火星無(wú)法牢牢抓住其大氣層,這就使得這個(gè)世界(就我們目前所知)變得貧瘠、毫無(wú)生氣。
以上是太陽(yáng)系的巖石世界。另一方面,太陽(yáng)系還有巨大氣體行星,它們由大量的氫和氦組成,任何復(fù)雜的分子、重元素都會(huì)沉降到一定的深度,其所受到的壓力相當(dāng)于幾千公里深的海洋。這些星球看起來(lái)非常壯觀,可能有巨大的巖石核心,大小是地球的許多倍,但我們很難確定是否有生命可以存在于這樣的極端環(huán)境中。

然而,圍繞這些氣態(tài)巨行星運(yùn)行的衛(wèi)星在生命方面可能更有希望。雖然許多較小的衛(wèi)星上沒(méi)有大氣層(如右上方的土衛(wèi)五),或者軌道在最里面的衛(wèi)星會(huì)受到行星強(qiáng)大的潮汐力作用,一拉一縮會(huì)使得衛(wèi)星內(nèi)部產(chǎn)生摩擦熱量,并在其表面形成許多活躍的火山(如左上方的木衛(wèi)一),但是還有一些衛(wèi)星情況能稍微好一點(diǎn),可能存在其他某種類(lèi)型的生命。

土衛(wèi)六擁有迄今為止所知的衛(wèi)星中最厚的大氣層,其表面的大氣壓甚至比地球還要強(qiáng),是唯一一個(gè)在其表面有穩(wěn)定液體流動(dòng)的星球。由于離太陽(yáng)十分遙遠(yuǎn),溫度非常低,這個(gè)世界上所有的水都是凍結(jié)的固體。但是這樣的壓強(qiáng)和溫度對(duì)其表面的液態(tài)甲烷來(lái)說(shuō)很合適。雖然我們認(rèn)為地球上所有的生命都不適宜在這樣的環(huán)境下生存,但地球上的生命方式可能不是唯一的方式。

除了土衛(wèi)六,據(jù)我們所知至少還有兩個(gè)冰凍的世界(木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二,上圖右和土星的土衛(wèi)二,上圖左)上面有大量液態(tài)水的存在。在這兩個(gè)衛(wèi)星厚厚的冰殼下,由于巨大的壓力和潮汐力的加熱,水并不會(huì)凍結(jié),因此存在著液態(tài)水的海洋。木衛(wèi)二的冰層表面顯示出了相對(duì)于地核的運(yùn)動(dòng),也表現(xiàn)出了與地球上類(lèi)似的板塊構(gòu)造;由于土星的潮汐力,導(dǎo)致了土衛(wèi)二冰層下的海洋在強(qiáng)烈的對(duì)流,在離衛(wèi)星表面數(shù)百公里的地方甚至爆發(fā)出了間歇泉。
由于海洋底部的潮汐加熱,它們可能擁有與地球海洋底部深海熱液噴口相同的生命條件。以上就是太陽(yáng)系的情況。

宇宙中的行星
我們現(xiàn)在甚至可以超越太陽(yáng)系,去了解浩瀚的宇宙,了解生命的可能性,甚至了解類(lèi)地生命的可能性。我們不僅發(fā)現(xiàn)了其他恒星周?chē)男行?,還發(fā)現(xiàn)了:
- 與地球質(zhì)量、大小和密度相當(dāng)?shù)膸r質(zhì)行星。
- 處在宜居帶上的行星,或者在離恒星適當(dāng)?shù)木嚯x上有液態(tài)水的行星。
- 我們可以用光譜法測(cè)量這些行星的大氣,并確定其大氣的分子組成。

當(dāng)然,我們的總體目標(biāo)是找到一顆具備這三種條件的行星,并在其中找到一顆具備生物標(biāo)記的行星。到目前為止,我們只能測(cè)量到大約海王星大小的行星大氣成分。要想測(cè)量地球大小的外行星,就需要望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的重大進(jìn)步。
但這只是我們的銀河系!畢竟,哈勃太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)告訴我們,在宇宙中還有數(shù)千億個(gè)其他的星系,每個(gè)星系都有數(shù)十億個(gè)生命存在的機(jī)會(huì)。

早在20世紀(jì)90年代,我們做的最勇敢、最出乎意料的事情之一就是用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)了一片看起來(lái)什么都沒(méi)有的天空。在那里沒(méi)有星系,沒(méi)有星云,沒(méi)有恒星,即使是強(qiáng)大的地面望遠(yuǎn)鏡什么也觀測(cè)不到。
而我們用哈勃望遠(yuǎn)鏡在同一地區(qū)拍了342張照片,相當(dāng)于連續(xù)暴露10天。如果真的沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何東西,這可能是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡有史以來(lái)最大的資源浪費(fèi)。但是通過(guò)哈勃望遠(yuǎn)鏡的寬視野行星照相機(jī)2 (WFPC2),我們看到了以下景象。

在這張照片中只包含了銀河系中很少的幾顆暗淡的恒星,但除此之外有成千上萬(wàn)個(gè)星系,更確切地說(shuō),在這個(gè)非常狹小的空間區(qū)域里有大約3000個(gè)星系。自從我們第一次發(fā)現(xiàn)這些星系以來(lái),我們用越來(lái)越深的視角重新觀測(cè)了宇宙,使用了更先進(jìn)的相機(jī)技術(shù)和更長(zhǎng)的觀測(cè)時(shí)間來(lái)充分捕捉每一個(gè)光子?,F(xiàn)在我們終于知道在我們可觀測(cè)的宇宙中至少有2000億個(gè)星系,但這仍然只是一個(gè)下限值。
然而,在我們了解了太陽(yáng)系中的其他星期,了解了其他恒星周?chē)赡艽嬖诘念?lèi)地行星,了解了宇宙中所有的星系和生命的機(jī)會(huì)之后,我們發(fā)現(xiàn)就目前來(lái)說(shuō):地球只有一個(gè),它真的很特別。
總結(jié):目前看來(lái)我們的地球在宇宙中真的有特殊的位置

這張著名的地出照片是人類(lèi)第一次看到地球的整個(gè)模樣,從另一個(gè)天體的地平線上升起。阿波羅8號(hào)宇航員弗蘭克·博爾曼說(shuō):
當(dāng)你在月球上回望地球時(shí),你最深的感受是,所有個(gè)人之間的差異,民族主義之間的爭(zhēng)議都將會(huì)拋擲腦后,地球只是一個(gè)世界,我們有共同的稱(chēng)呼:人類(lèi)。
另一段話來(lái)自比爾·安德斯:
我們不遠(yuǎn)千里來(lái)研究月球,而最重要的是我們卻發(fā)現(xiàn)了地球。
因此,當(dāng)我們展望未來(lái),當(dāng)我們遙望宇宙,當(dāng)我們?cè)黾訉?duì)萬(wàn)物的知識(shí)和理解時(shí),我們會(huì)發(fā)現(xiàn)人類(lèi)的存在是多么脆弱和渺小。人類(lèi)的誕生經(jīng)歷了數(shù)十億年,而我們只存在了大約10萬(wàn)年的時(shí)間,如果我們不小心,可能會(huì)在幾百年的時(shí)間里把自己從這個(gè)淡藍(lán)色的星球上抹去。
地球只有一個(gè),不管有沒(méi)有我們,它仍將繼續(xù)旋轉(zhuǎn)、繞軌道運(yùn)行,做著我們宇宙中所有世界所做的一切。