人类自很早以来就开始搜寻地外生命,第一个被寻找的目标是地球的近邻——月球。早在17世纪初,著名天文学家开普勒把一台天文望远镜对准了月球,他把月球上的圆形陨石坑看成是城市的圆顶,他猜测那里居住着大量的月球居民。
当然,开普勒犯了严重的错误。一个世纪之后,当天文学家用更好的天文望远镜观测月球时发现,月球上非常干燥,看起来没有空气,整个星球一片死寂,月球上并没有外星生命。但随着现代天文学的发展,天文学家对卫星作为生命家园重燃兴趣。
英国林肯大学的天体物理学家菲尔·萨顿(Phil Sutton)认为,围绕气态巨行星(类似于木星和土星的行星)的卫星可能存在外星生命。
那么,气态巨行星的卫星有什么特别之处,使其有可能成为宜居的星球呢?
可能存在生命的卫星
天文学家从木星和土星的卫星中了解到,有些卫星并不需要依靠恒星来保持温暖。如果卫星环绕一颗气态巨行星运动,即便行星远离主恒星,卫星上仍然会存在大量的液态水,那里就有可能存在生命。
由于气态巨行星的质量较大,它们对周围卫星会产生很强的潮汐力作用,卫星会不断受到拉伸和挤压。虽然这种扭曲变形很小,只有大约几米,但经过长时间的摩擦作用,将会导致卫星的内部变热,这就是潮汐热。
有了潮汐热,即便卫星无法从恒星那里得到足够的热量,表面会被冰冻,但在表面之下也可能存在液态水海洋。在这种环境中,将有可能孕育出生命。这就如同地球上的深海热泉,那里存在一些嗜极微生物。
太阳系中的潜在宜居卫星
考虑到这一点,我们有望率先在太阳系中找到外星生命,而不是其他恒星系统。在太阳系中,木星的三颗卫星——木卫二、木卫四和木卫三,以及土星的两颗卫星——土卫二和土卫六,这五颗卫星是天文学家的重点关注目标。
根据初步探测,除了土卫二之外,另外四颗卫星的储水量都超过了地球。其中木卫三的储水量最多,大约是地球的26倍。可以想象,在它们诞生后的40多亿年里,有些可能孕育出了生命,也许外星生命就在我们的太阳系中。
系外卫星
萨顿认为,卫星在宇宙中非常多,因为仅在我们的太阳系中,已知卫星的数量是行星的近40倍。无论离主恒星有多远,绕行在巨行星周围的卫星都会有热源。因此,我们应该在寻找外星生命的过程中考虑这些卫星,而不仅仅是将我们的注意力限制在类地行星上。
当然,说起来容易做起来难。以目前的观测能力,想要找到太阳系外的卫星非常困难,因为就连搜寻系外行星都不是一件容易的事情。迄今为止,天文学家至找到了一颗候选系外卫星——开普勒-1625b I,它绕着开普勒-1625b旋转,其尺寸与海王星大小相当,距离地球大约8000光年。
即使天文学家对这颗系外卫星的预测是正确的,我们又如何知道它是否有生命呢?这个问题可能还要再过一两代人之后才能得到初步的解答。
据估计,银河系中的行星数量最多可能有一万亿颗,至少也有上千亿颗。而卫星的数量更多,可能达到100万亿颗。在如此之多的卫星中,有些完全有条件进化出生命,有些甚至可能就在太阳系中。正如萨顿所指出的那样,宇宙生命完全有可能遍布在卫星上,而不是行星上。