  艺术合成图片：地球、月球和太阳，月球并没有生命的迹象，但目前为止，我们还不能轻易断定太阳系内没有其他生物，更不用说无垠的宇宙。 Credit: Kevin Gill 现在，整个太阳系貌似仅有地球存在智慧生物，但是并不排除过去存在过生物或者是微生物，它们还未达到智慧生物、复杂的高分化和多细胞生物。人们一直在持续探索地外生命，认为生物需要从类似太阳这样的恒星获取能量，因此第一个探索圈是太阳系，再往外的探索圈就会扩大至4光年外(最近的恒星)。初创互联网公司Patreon(为独立创意工作者服务的互联网平台)的合伙人Jason McCampbell提问：“两个独立的星际智慧文明可以有多近？它们如何相识？暂不考虑星际旅行并假象他们都是独立发展的。如果是在恒星密集的球状星团，这样的概率是否会很高？”构成生命的元素并不特殊，它们广泛存在于宇宙中。这样看，宇宙中遍地都可以孕育生命。  生命的物质基础，从原子到分子，再到有机分子和生化作用，行星和星际空间中都可能存在，甚至早于地球，并且远不止一个星球。 Credit: Jenny Mottar 首先需要足够的重元素形成类似地球这样的岩石行星和有机分子，这是孕育生命的机会。但宇宙中，大爆炸后99.999999%的元素是氢和氦，根本没有碳、氧、氮、磷、钙、铁以及其他构成生命的复杂元素。形成这些物质需要经历几代恒星演化，热核聚变到超新星爆炸，再到新一代含有重元素的恒星诞生。我们需要中子星，中子星合并产生更重的元素，这些元素都是构成地球上生命所需的元素。  欧米伽星云(梅西耶17)是一个非常活跃的恒星生成区域，不同代的恒星拥有不同的重元素丰度。 Credit: ESO/ VST survey 地球形成于宇宙大爆炸后的90亿年，我们可以探寻一下整个宇宙，将恒星分为以下三类： I：类似我们的太阳，氢和氦以外的元素占比1-2%。这些元素存在于巨型气体行星和岩石行星，它们是构成生命的基础。 II：更原始的恒星，它们仅拥有太阳重元素的0.001-0.1%，并且它们大多是弥散的气体世界，并不适于形成生命。 III：初代恒星，它们全部是氢和氦构成。目前还并没有被直接观测证实，但理论上仍存在这样的恒星。 早期的星系，它们拥有大量的II类恒星。而在我们的周围，既有年轻的也有年老的恒星，同时也有拥有大量金属的恒星和缺少金属的恒星。  太阳周围的恒星分布，它们的距离比例源自天文观测的真实数据，但恒星的大小与距离的比例并非真实数据。 Credit: Andrew Z. Colvin 开普勒任务给我们一个重大发现——开普勒444。它属于I类恒星，但比我们地球古老很多。我们现有的恒星系统大约45亿年，但开普勒444有112亿年，也就是它比我们早70亿年。就在银河系内，有很多金属丰度远超我们的恒星系统，就整个宇宙而言，有太多甚至早于我们的智慧生命的可能。  一个年轻的类似太阳的恒星，它周围的气体中存在糖分子。也就是构成生命的原材料广泛存在于宇宙中，但真正能够产生生命的很少。 Credit: ALMA 根据现有的科学研究，两个星际文明可以多近？它会在哪里？让我们看看以下的5种可能。 类地的恒星系统  系外恒星系统TRAPPIST-1艺术效果图 Credit: NASA/R. Hurt/T. Pyle 我们的太阳系中，金星、地球和火星，它们有存在生命的可能。它们都是岩石行星，并拥有大气，存在很多构成生命的基础成分，它们现在或曾经的地表都有液态水。在近地点，金星距离地球3800万公里，火星距离地球5400万公里。如果是红矮星系统，行星的距离会近很多，比如最近比较热门的TRAPPIST-1系统，宜居带行星间的距离仅100万公里。此外，大型行星的卫星上，双行星等情况下，拥有相似宜居条件的情况会更多，同一个恒星系统中多地同时孕育生命的可能是存在的。 球状星团  欧南台的甚大望远镜下的球状星团Terzan5，内部恒星密度非常高，也非常稳定。 Credit: ESO-VLT 球状星团的恒星密度非常高，几十光年内就可以有成百上千颗恒星。球状星团的外围，恒星间的距离以光年计，但内部致密区域，恒星间的距离可以小到从太阳到柯伊伯带的距离，即使在如此致密的情况下，行星轨道依然可以非常稳定。已知的开普勒444就是一个比我们早70亿年的可能拥有生命的恒星系统。在致密的球状星团，如果两个文明距离几百天文单位，它们是可以相遇的。 星系的中心  凭借红外波段光较强的穿越尘埃的能力，高分辨率近红外成像揭示出3个银河系中心的超级星团 Credit: 双子座天文台 星系中心恒星的密度非常高。在星系中心的几光年内，恒星的密度和球状星团的核心相仿。在某些方面，星系中心的密度更高，它拥有大型黑洞、大质量恒星和新形成的恒星簇，而球状星团没有，但问题是根据我们观察银河系中心的情况看，这些恒星都相对年轻，大约10亿年，不足以形成高等文明。 致密的星团或旋臂  恒星的大小、颜色和质量有很大区别，有很多明亮的蓝色恒星质量是太阳的几十到几百倍。图示是位于半人马座的NGC3766。 Credit: ESO 那致密的星团情况如何呢？通常旋臂的恒星密度较高，并且有很多新恒星诞生，若干光年内可以有上千颗恒星，但是这些恒星依然比较年轻。一个典型的开放星团，大多数恒星仅有几亿年，仅有小部分恒星有几十亿年，旋臂中的恒星一代代演化，太阳也是如此。因此，虽然它们的距离可以在0.1到1光年，但大多数并不足以孕育生命。 星际空间分布  距离对数图展示了旅行者1号、太阳系和最近的恒星 Credit: NASA/JPL-Caltech 回到我们周围：恒星间的距离是若干光年。如果在银河系中心，恒星间的距离和开放星团类似，距离在0.1-1光年，但它们会有合并、相互作用的灾难。比较稳妥的情况是等一个恒星靠近你，这个概率是每百万年会有一个。 银河系中恒星靠近的机会，X-Y轴单位分别是年的对数和天文单位的对数。 Credit: E. Siegel 如果宇宙中的生命都类似于我们地球上的，我们就要寻找类地行星。有了类地行星就有概率诞生生命。这些概率是切实存在的，但想要搜寻到它们目前还是非常困难的！ 本文来源Forbes宇宙大爆炸 |
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