寻找第二颗地球

早在年，霍金就说过，人类如果想一直延续下去，就必须移民去其他的星球，地球迟早会灭亡。至于这个时间期限，霍金预言：两个世纪。

美国宇航员带来最新的好消息是，发现了大小与地球相似的星球围着一颗与太阳相似的大星球运转。而且，一下发现了两颗！这两颗星球被称为Kepler20f和20e，近距离围着它们的太阳运转，星球表面温度可能高达800摄氏度。这个发现是朝搜寻能支持生命的星球迈出的重要一步，因为类似太阳系地球围绕太阳运转的星系现在已经被证明是存在的。

毕竟地球不过是普普通通的一颗行星，围绕着太阳这颗普普通通的恒星运转，而宇宙又是如此浩瀚―像太阳一样的恒星仅银河系中就有上千亿颗，更不用说银河系这样的星系在宇宙中还有上千亿个了。如果只有地球存在文明，那未免也太浪费了。

监听外星人

那么，宇宙中到底存在多少外星文明？1961年，美国天文学家弗兰克・德雷克提出了一个后来以他名字命名的公式，试图估算银河系内掌握无线电技术的外星文明的数量。按照他的公式，有能力与我们进行星际通讯的外星文明的数量跟诸多不确定因素有关，包括银河系里恒星的数目、恒星拥有行星的概率、行星适宜生命生存的概率、宜居行星上诞生生命的概率、生命演化出智慧的概率、智慧生命发展出无线电通讯的概率，以及这样的文明向外发出可探测电波的平均时间。

之所以强调“掌握无线电技术”，不光是因为当时这是人类掌握的速度最快的星际信息传递方式（其实现在也仍是如此），更是因为德雷克提出这一公式的初衷：不是为了纯粹从理论上估算外星文明的数量，而是要实实在在地为寻找外星文明的首次尝试提供一个具体的目标。就在提出这一公式的一年之前，德雷克利用美国绿岸天文台巨大的射电望远镜（本质上就是无线电天线），尝试在其他恒星周围搜寻智慧生命发出的无线电信号，史称“奥兹玛”计划。

德雷克的“奥兹玛”计划没有收到任何来自外星人的信号，但搜寻地外智慧文明的SETI计划却由此铺开，时断时续一直持续至今。如今，五十多年过去了，SETI计划仍然一无所获。德雷克本人对此并未灰心丧气，因为在他看来，尚未截获外星人“电报”是正常的，我们监听的恒星还不够多！

根据德雷克自己提出的方程式，他估计银河系内现存拥有无线电通讯能力的智慧文明大约有10000个。按照这个看似相对保守的估计，银河系内的上千亿颗恒星之中，平均每千万颗恒星才拥有一个这样的文明。换句话说，想要能够比较有把握地截获外星人发出的讯号，我们至少得扫描上千万颗恒星才行―而天文学家迄今为止监听过的恒星，还远远达不到这一数量。

不过，在2010年纪念“奥兹玛”计划50周年的仪式上，德雷克对SETI计划的未来表示乐观。天文学家监听无线电信号的技术与当年相比早已不可同日而语。在纪念仪式上，德雷克重新操作那台射电望远镜，短短数秒就重复了当年好几个月才能完成的监听。再加上计算机数据处理速度的大幅提升，从事SETI项目的天文学家预期，未来二三十年内他们监听的恒星数量就将达到千万颗量级。

因此，天文学家或许有较大把握，能够在未来二三十年内，接收到来自外星人的无线电信号，从而获得确凿的第一手证据，表明我们在宇宙中并不孤独。但也有可能，在监听了千万颗恒星之后，外星文明依旧对我们保持着可怕的无线电静默。果真如此的话， SETI计划或许就永远截获不到外星人的“电报”了。可能是我们监听的方式不对，也可能德雷克的估计太过乐观―银河系中技术文明的数量极为罕见，甚至我们真的是孤独的。

寻找“萤火虫”

事实上，德雷克估计错误的可能性相当大。他的公式刚被提出时，其中的每一个因素，确切数值几乎都无法确定，因此他的估计比凭空猜测好不了多少。不过，在五十多年后的今天，天文学家起码已经确定银河系中拥有千亿颗恒星。而现在，他们正在努力寻找太阳系外可能适宜生命生存的行星。他们的“秘密武器”，是2009年发射升空的开普勒望远镜。

我们知道，行星本身是不发光的，只能反射来自恒星的光芒，因此两者在亮度上差异悬殊。如果把恒星比作强光探照灯，行星最多只能算是萤火虫，还是紧贴在探照灯灯罩上环绕它飞行的萤火虫。于是，寻找外星文明可能落脚的行星，就类似于遥望探照灯光，去确定那里有没有萤火虫在飞舞。

显然，想用望远镜直接看到那些萤火虫是不现实的，因为萤火之光会被探照灯耀眼的光亮所淹没。不过有些时候，萤火虫也会从探照灯前方飞过，小小的身影会短暂遮挡部分探照灯的光芒。在远处观察的我们，就会发现探照灯的灯光突然暗了一下―虽然幅度极小，却足以令我们察觉到了。

行星围绕恒星公转的轨道，要比萤火虫的飞行路线规则得多，因此这样的现象会周期性出现。开普勒望远镜就是用这种方法来寻找外星行星的。自2009年升空以来，它便一刻不停地监测着大约15万颗恒星，记录它们亮度上的细微变化。如果观察到某颗恒星出现周期性的星光变暗，至少观察到4次之后，便可以确定那里存在一颗我们看不见的行星。

然而，找到了外星行星也还是不够的。行星是否适宜生命生存，要看它距离恒星是否恰到好处―距离太近，行星就会过热，水会被彻底蒸干；距离太近，行星则会太冷，水会被完全冻结。每颗恒星周围都存在这样一个既不太近，也不太远的区域，被称为“宜居带”。只有在宜居带内环绕恒星公转的行星，液态水才有机会在它的表面长期存在，类似我们这样的生命也才有机会在那里诞生、繁衍和演化。

去年12月5日，开普勒任务组宣布，他们首次在另一颗恒星的宜居带中找到了一颗行星。这颗行星被称为开普勒-22b，距离地球大约600光年，围绕母星公转一圈需要290天。它的半径仅有地球的大约2.4倍，是迄今为止在宜居带中找到的外星行星中体积最小的一颗。不过，天文学家仍然无法确定，开普勒-22b就一定适宜生命生存，因为除了到恒星的距离以外，其他因素也会影响行星是否宜居，比如行星的大小。

相对于地球而言，开普勒-22b还是稍大了一些，体积超过地球10倍以上。这么大的行星，天文学家无法确定它是否像地球一样，是一颗主要由岩石构成的固态星球。如果它更像是太阳系里的天王星和海王星，我们人类或者类似的生命便无法在那里“立足”，因为那样的星球主要由气体构成，根本不存在陆地和海洋这种概念。只有体积与地球类似，甚至更小的行星，天文学家才能断言它们是类地行星，拥有固体的表面。

就在半个月后，即12月20日，开普勒任务组再次宣布，他们找到了这样的行星，而且找到了两颗！这两颗行星围绕距离地球约950光年的同一颗恒星运转，其中开普勒-20e比金星略小，半径是地球的0.87倍，开普勒-20f则比地球略大，半径是地球的1.03倍。不过可惜的是，这两颗确凿无疑的类地行星，都不在恒星的宜居带中，不适宜我们这样的生命生存。

上帝掷骰子？

这两项发现，无论是对于开普勒望远镜来说，还是对于人类寻找外星文明的历程来讲，都具有里程碑式的意义，因为距离真正找到一颗适宜生存的类地行星似乎只有一步之遥了。不过，找到这样一颗行星并不是天文学家把开普勒望远镜送入太空的首要目的。通过对这15万颗恒星的小规模抽样调查，天文学家想弄清楚银河系中有多少恒星拥有行星，又有多少行星宜居。迄今为止，开普勒在这些恒星周围共发现2326颗疑似行星的候选者，其中有48颗可能位于“宜居带”中。尽管还有待进一步证实，但这一数字意味着，大约10%的恒星都有行星在其宜居带中环绕它们运转。换句话说，德雷克公式中的第二和第三项因素，未来几年内将被确定下来，恒星周围拥有宜居行星的概率很可能不低。

可是，如果适宜生命的环境在银河系内相当普遍，那么“他们在哪里”呢？这是诺贝尔物理学奖得主、大物理学家恩里科・费米在1950年，在德雷克启动外星文明搜寻计划的10年之前，就提出的一个问题。他问的，不是地球以外生命存在于何处，而是外星智慧生命为何没有造访过地球―或者说，为什么我们找不到他们来过地球的可靠证据。

毕竟，就算以人类目前慢如蜗牛的飞行速度展开宇宙大航海时代，也只需要500万到5000万年就能殖民整个银河系。虽然看似漫长，但跟宇宙上百亿年的历史相比，这不过是转瞬之间。更何况，人类文明短短几千年就发展到如今这个地步，如果有智慧文明在技术上领先我们上万乃至上亿年，他们为什么还没有占领我们的地球呢？

这个问题的答案，可能就隐藏在德雷克公式的后一半因素之中―即使环境适宜，生命的诞生也堪称奇迹；即使生命出现，演化出智慧或许也极为罕见；即使智慧出现，发展出技术文明的或许也只有凤毛麟角；又或许，技术文明并不罕见，但它们都如昙花一现，没能存活多久便烟消云散了。

对于这些因素，科学家仍摆脱不了“基本靠蒙”的尴尬境地。但对于外星文明的搜寻、对于太阳系外宜居类地行星的探索，能让我们更清楚地认识到，人类文明的出现即使是在浩瀚的宇宙之中，可能也是一个并不多见的奇迹。我们或许终将找到外星文明，或者证明自己确实是孤独的―如果在此之前，人类文明还没来得及消亡的话。

墨西哥的阿兹特克日历石盘。或许，地球也是某外星人的移居星球。

是否存在人类宜居的『第二颗地球？存在的话离我们有多远？我们又如何抵达？