宇宙常數對生命形成進化的影響，外星人或許根本就“不是人”

地球上的每一個生物都是獨一無二的。今天存在的每一個物種都是根據自己所處的自然環境進化而來的。地球上幾乎所有的地方都被生物探索或者居住過。

決定地球上生命多樣性的過程中，有許多不同的因素都在起作用。這包括溫度、水資源、地形、自然資源和日照充足都是地球生物圈的不同因素。所有這些因素都在每一種生命形態的進化中刻畫了生命的特征。所以每種環境下的生命都以無數種形式發生進化。這就造成了地球上所有生命彼此之間的多樣性。

然而，我們如果要考慮外星生命的特征，在某種程度上我們需要參考重力的強度、母恒星、大氣壓力、大氣含量、季節變化以及衛星的存在，這些因素對于地球上的所有生命來說就是一些宇宙常量，我們都以這樣或那樣的方式共同應對這些生命常數的存在。所以地球上的生命從某種程度上說都驚人地相似。

《星際之門》系列中的阿斯加德與我們在20世紀對外星人的描述有著驚人的相似之處。

外星生命的概念對現在來說并不新鮮。數千年來，科學家和夢想家都在探索外星生物的存在。目前沒有人能確定是否有外星生命存在于無限廣闊的太空中，如果有的話，它肯定會根據其所在星球的獨特環境發展出自己的特征，這點跟地球上的生命進化一樣。

隨著開普勒太空望遠鏡的啟動，美國宇航局發現系外行星既豐富又具有多樣性，每一顆都具有獨特的行星屬性。生物學家，將嘗試利用這些行星屬性，通過與地球上已經存在于類似條件下的生命進行比較，來預測外星生命的復雜特征。

地球，我們唯一確定生命存在的地方。我們必須用這里的生命作為模板來想象其他地方的生命是如何進化的。

因為我們只有一個關于生命進化的數據點(即地球)，所以我們在分析的時候只能做一些假設。因為地球上所有的生命都是以碳為基礎的，所以我們將對外星世界的生命做出同樣的假設。這并不是說其他的生命形式是不可能，只是碳基生命是我們唯一確定存在的生命形式。我們還將假設，這個外星世界上的生命與地球上的生命起源相同，進化的過程與地球上的進化過程相同，假設外星生命同樣依賴于水，空氣和營養。

通過這個前提，我們才有可能推測出在與我們截然不同的星球上復雜外星生命的特征和外表，我們才有可能回答這個問題:外星人會是什么樣子?才會發現不同的宇宙常數對生命形成和進化的影響。

行星質量

• 重力加速度

2016年發現的按大小分類的系外行星圖。雖然我們對宇宙中系外行星的分布還沒有完整的了解，但很明顯，比地球質量大2-5倍的巖石行星是很常見的。

行星的質量影響著該行星的引力強度。質量越大的行星的引力越大。一個引力更大的行星很可能會為復雜的生命形式帶來更短、更堅固的結構。這種即短又堅固的特性既降低了墜落的勢能，又能在更高的重力加速度下帶來更大的穩定性。強大重力也會對骨骼關節等造成更大的損害。這意味著，在一個巨大的星球上，生命可能有更多的肌肉結構，而不是我們主要以骨骼為框架的結構。

• 大氣含量/壓力

根據行星的質量和表面溫度，行星可以保留大氣氣體的圖表。一個巨大的巖石行星可能有能力保留氦氣，以及我們今天在地球上看不到的其他氣體。

地球上的大氣主要由兩種氣體組成;氧和氮。還有植物生命所必需的少量二氧化碳。一個更大的行星，具有更大的引力，會吸引更厚的大氣層。這種較厚的大氣還會容納我們在地球上找不到的其他幾種氣體；主要包括一些重量太輕，無法抵抗太陽風侵襲或者地球引力無法束縛住的氣體。這樣一個更大的外星世界的生命將可能需要一個先進的呼吸過濾系統，以便過濾掉呼吸不需要的所有空氣分子。

• 地形和水

一顆質量足夠大的行星將有足夠的引力使行星的表面完全變平，使整個世界變成一個巨大的淺海。《星際穿越》里就有這樣的場景。

一個質量更大的行星在數百萬年的大氣和雨水侵蝕過程中，強大的引力將有助于夷平山脈，填滿峽谷。在這樣一個星球上，海洋的底部將會變平，形成廣闊的淺海。事實上，一個巨大的外星星球的表面可能被高達90%甚至更多的水覆蓋。在這樣一顆行星上，海洋生物將會更加普遍豐富，陸地生物將不需要龐大的裝備來應付多變的地形。在一個小星球上，這種情況正好相反。

行星軌道、自轉和軸向傾斜

• 平均溫度

長耳兔的大耳朵在高溫下可以增加的血液流動，以便更快地散熱。本質上，耳朵變成了生物散熱器!

假設生命以碳為基礎，生命誕生所需的溫度在0到100攝氏度之間，分別對應液態水的冰點和沸點。在地球上，我們星球的平均溫度大約為15攝氏度。液態水可以在0到100攝氏度之間的任何地方存在，事實上，在外星球厚厚的大氣層中，會存在更高的溫度。只要外星生命在這樣的溫度下進化了數百萬年，就有可能更接近液態水的高溫屏障。這樣的生命需要一個先進的自然熱控制系統來防止身體過熱，比如高反射、低吸收率的外表面，甚至可能是一個基于全身流體的散熱機制。

• 季節變化長度

TRAPPIST-1系統（外星系統）的所有行星都圍繞它們的主恒星運行，其半徑完全在圍繞太陽的水星軌道半徑之內，所有行星都在不到20天的時間內完成圍繞主恒星的運行。這意味著它們每年的季節變化發生在這個時間段。

如果一顆行星圍繞著一顆較冷的恒星運行，那么它需要在離母恒星稍微近一點的地方運行，才能保持生命的平均溫度。這將帶來較短的軌道周期，從而縮短季節。較短的季節將造成在一年的過程中更快的溫度和壓力的變化，產生更頻繁的風暴和天氣現象。這里的生命將要適應這樣的環境。相反，一顆行星圍繞著一顆更熱的恒星運行，比如一顆F型白星。在這樣一個世界里，冬天可以持續地球一年的大部分時間，酷熱的夏天也同樣長。這些恒星的生命將被迫長時間地應對各種溫度。

• 季節的變化

決定地球四季變化的，是地球的軸向傾斜，而不是它與太陽的距離

一顆行星的季節長度由它的軌道周期而決定，但是季節的實際變化情況將由該行星的軸向傾斜度決定。隨著傾角超過23度，地球上夏季和冬季之間的溫度相差高達60度。如果一個外星星球的傾角更大，一年中溫度波動將更加明顯。因此，生命需要學會如何適應差異極大的溫度，

• 一天的長度

一顆潮汐鎖定的系外行星，在這個行星上，行星的一天的長度和它一年的長度一樣。

行星上一天的長度是由自轉速決定的。行星自轉越快，白天就越短。快速旋轉的星球將有活躍的大氣和巨大的溫度變化，將導致更大和更頻繁的天氣現象。對于緩慢旋轉的世界，情況正好相反。一個緩慢旋轉的行星的大氣會更平靜。這些星球將有很長的白天，這將迫使生命進化出某些隱秘的屬性，以便在漫長的夜晚狩獵(或避免被捕獵)。小行星實際上可能被潮汐鎖定在它們的主恒星上，因此行星的同一面總是朝向恒星。生活在這半個世界上的生物甚至可能不知道黑暗的定義。

主星和系統

• 太陽能輸出/波長

不同溫度的恒星波長發射率的對數圖。請注意，人類所感知的“可見光”正處于太陽最強大的輻射波長的頂峰。

我們的太陽發出一種恒定的光源，其峰值波長約為500納米。地球上的生命進化到能觀察到這種波長及其周圍的光，這并非巧合，而是長期適應環境的過程。在一顆圍繞較小的紅矮星運行的行星上，外星人可能會進化出更長的波長視野，對我們來說，這完全屬于紅外線。他們的眼睛也可能對紫外線更加敏感，因為M級恒星看起來比我們天空中的太陽更大。眾所周知，較小的恒星比較平靜、較大的恒星更活躍，會發出更多致命的耀斑。大恒星周圍的生命也需要更好地適應這種輻射，以免面臨滅絕。

• 自然資源豐富度

球狀星團，如M-80，是由大量缺乏金屬的古老恒星組成。這些恒星可能在巖石行星的形成以及生命的出現方面存在障礙。

一個星球的恒星系統也是自然資源豐富程度和類型的一個主要因素，一個較老的恒星系統可能更加純凈，由較輕的元素組成。巖石行星的數量將少于氣態巨行星，稀有元素的數量也將大大減少。另一方面，一個較新的行星系統可能擁有前幾個恒星系殘余物的自然資源，自然資源豐富。地球上的生命依賴于其中的一些重元素，如鈣、鉀和鎂來發揮作用。一個缺乏這些資源的世界可能在最初就難以形成生命。另一方面，擁有更多這些資源的行星可能能夠支持其表面上進化出生命并且具有生物多樣性。

• 月亮的存在

雖然我們的月亮在夜間非常明亮，但它只有太陽的1/400，000

我們的月球在地球上生命進化的過程中發揮著巨大的作用。它的亮度在夜晚足以照亮大部分地面，如果沒有月亮，夜晚將是無盡的黑暗。我們的月球是在一次非常偶然的碰撞中形成的，所以外星世界很可能沒有這么大的月球，或者根本就沒有月球。在一個沒有大衛星的外星星球上，生命需要適應黑暗而更好的發展他們的感官。

• 作為一個衛星？！

藝術家對能維持生命的衛星再現。這樣的衛星可以通過巨大的主行星磁場的存在來抵御太陽輻射。

外星行星本身也有可能是一個更大的氣態巨行星的衛星，潮汐加熱使其溫度足以維持生命的存在。例如，衛星很可能被潮汐鎖定在它們的主行星上，它們一天的長度由它們圍繞主行星的軌道長度決定，它們季節的長度和變化將分別由主行星軌道的時間和偏心率決定。生命必須適應這一切。一些科學家實際上認為，由于主行星巨型磁場的存在，這些衛星可能比地球更適合生命的生存。這個巨大的防護罩將保護它的衛星免受有害的恒星輻射。衛星和它們的母星也可能離主恒星更遠，因為這些衛星可以被潮汐力加熱，而不僅僅是通過恒星輻射來獲得能量。

結語

如果外星生命真的存在，它肯定會和地球上進化出來的生命大不相同。生命是多樣性也反映了它們所處的環境。也許，即使是宇宙中最奇怪、最惡劣的環境，也可以被本土生命進化的驅動力所征服。但是也有這樣一種可能性:生命在外星世界進化的方式，是以我們無法理解的形式進行的，如果真是這樣，那么剛才分析的一切都將完全無效。

地球上的每一個生物都是獨一無二的。就像宇宙中不同星球上的每一個生物一樣。