宇宙大寂静:每一万个星系中只有4个可能拥有智慧生命

科技   科学   2024-07-09 09:01   吉林  
根据一项最新研究,由于板块构造、海洋和大陆在宇宙中极为罕见,宇宙中很难进化出能够跨越星际空间与我们进行交流的外星生命。

  • 艾伦望远镜阵列(Allen Telescope Array),该望远镜不仅致力于天文观测,同时还进行地外文明搜寻(SETI)

板块构造的必要性


研究团队认为,如果行星没有板块构造,复杂生命很难进化。地球上的复杂多细胞生命在5.39亿年前的寒武纪大爆发时期出现,这与现代板块构造的出现密切相关


板块构造是指大陆板块在熔融地幔上滑动,形成俯冲带、山脉、裂谷和火山。现代板块构造的形式是在新元古代地质时期开始的,距今大约10亿到5亿年。而在这之前,地球的地壳是一个整体,没有分裂成不同的板块。

板块构造对生命进化的推动


现代板块构造对生物圈施加的环境压力可能在5亿多年前促使复杂生命的进化,因为生命在一个需要适应或灭亡的环境中,被迫发展出各种形式。板块构造导致的大陆漂移和碰撞提供了营养物质并促进了碳循环,这些都对生命进化至关重要。


宇宙中板块构造的稀有性


然而,地球是太阳系中唯一具有板块构造的行星。模型显示,板块构造在宇宙中极为罕见,尤其是在被称为超级地球的系外行星上,这些行星通常具有停滞盖构造,即地壳是一整块,没有分裂成多个板块。



海洋与大陆的平衡


拥有板块构造的行星还需要适量的水和陆地。模型显示,覆盖深海的行星和完全干燥的沙漠行星可能都很常见,而像地球这样拥有适量海洋和大陆的行星则非常罕见。海洋对生命的起源至关重要,而陆地则提供了养分并促进了碳循环,同时也为智能生命提供了发展技术的条件。


智慧生命的稀缺性



如果具有板块构造和适量水陆的行星非常稀少,那么拥有技术性和可沟通外星生命的行星更为罕见。研究团队使用德雷克方程估算,银河系中拥有智慧生命的星系比例可能只有万分之四。


德雷克方程的重新解读


德雷克方程由已故SETI先驱法兰克·德雷克(Frank Drake)于1961年提出,用于估算可能存在的外星文明数量。而这项最新的研究表明,板块构造和适量水陆是智慧生命演化的重要条件,但这两者在宇宙中都极为罕见。因此,研究团队得出的估算值要比原始版的德雷克方程低得多。


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