外星生命为何难寻？演化早期的灭绝或是宇宙生命常态

在邻近的恒星系中，天文学家已经发现了许多行星。从目前的探测结果看，处于宜居带的类地行星相当常见。

大约在形成后15亿年时，金星开始经历温度急剧上升，而火星则经历了温度急剧下降的过程。如果火星和金星曾经出现过生命，那这些生命也会很快灭绝。

许多科学家和评论者将“更多的行星”等同于“更多的外星人”。然而，岩石行星在形成和演化初期时的环境非常不稳定，意味着大部分外星生命很可能只是已经灭绝的化石微生物。

正如死去的恐龙不会再行走、呼吸，对系外行星的大气层采样也无法探测到已经变成化石的微生物。在发表于《天体生物学》(Astrobiology)杂志的一项研究中，澳大利亚国立大学的Aditya Chopra博士及其同事提出，演化早期的灭绝可能是宇宙中生命的常态。这是因为，行星适合生命生存的最初条件可能会非常不稳定。

在Aditya Chopra博士等人提出的“盖亚瓶颈”(Gaian Bottleneck)模型中，行星需要有生命存活才能保持宜居状态。因此，即使生命的出现比较普遍，但生命的延续却很罕见。

火星、金星和地球在形成的最初十亿年里，具有比现在多得多的相似性。即使其中只有一颗行星出现了生命，但这段时期伴随着猛烈的小行星撞击，因此生命有可能在行星之间进行传播。但是，大约在形成后15亿年时，金星开始经历温度的急剧上升，而火星则经历了温度急剧下降的过程。

如果火星和金星曾经出现过生命，那这些生命也会很快灭绝。对于恒星系适居带中的类地岩石行星，温度的急剧下降或上升似乎是默认的命运。水和温室气体含量的巨大变动会导致正反馈循环，将行星推离适合生命存活的状态。

当生命开始地球上广泛分布时，最初的新陈代谢就开始调节大气中的温室气体组成。甲烷、二氧化碳、氢气和水蒸气都是有效的温室气体，同时也是最早期微生物新陈代谢的反应物和产物，而这一切并非巧合。

对于恒星系适居带中的类地岩石行星，温度的急剧下降或上升似乎是默认的命运。水和温室气体含量的巨大变动会导致正反馈循环，将行星推离适合生命存活的状态。

直到大约30亿年前，碳酸盐-硅酸盐风化循环——能提供稳定地球现今气候的负反馈——才开始逐渐发挥作用，变得有效率起来。我们应该感谢地球早期微生物群体中发生的无法预测的演化过程，正是这些过程使地球不会太热，也不会太冷，从而孕育出纷繁复杂的生命。

当生命开始地球上广泛分布时，最初的新陈代谢就开始调节大气中的温室气体组成。甲烷、二氧化碳、氢气和水蒸气都是有效的温室气体，同时也是最早期微生物新陈代谢的反应物和产物，而这一切并非巧合。

对于生命在地球上的延续问题，最关键的因素可能是生命对非生物反馈机制(称为“盖亚调节”)调节能力的出现。地球并不是银河系中唯一一个具有生命存活条件的行星，其他一些星球上也有表面液态水和能量来源，以及足够使生命形成的营养盐条件。传统观点认为，以物理条件为基础的适居带可以为生命提供数十亿年的稳定环境，而Aditya Chopra博士等人的研究对此提出了挑战。

尽管宇宙中充满了有利于生命出现的恒星和行星，但我们还是没有找到外星生命存在的确切证据。这一现状意味着，尽管生命的出现很容易，但要延续下来可能非常困难。