流浪行星上會出現生命嗎?

任天

宇宙間有不少正在流浪的行星。流浪行星有時被稱為“星系流浪者”或“孤兒行星”，這些寒冷、黑暗的星球在太空中孤獨前行，沒有可以“依靠”的恒星。其實在很久以前，它們形成初期，也是圍繞著某一顆恒星公轉的，但后來被甩了出去，可以說“被它們的父母拋棄了”。天文學家估計，銀河系中可能有數十億顆流浪行星——與恒星的比例至少是1：1。

在這些寒冷、荒涼的星球上尋找生命似乎是徒勞的，但在過去的20年里，天文學家提出了許多可能的設想，認為沒有圍繞恒星運行的行星上也有可能出現生命——只要在合適的條件下，再加上一點點運氣……

美國著名天文學家、天體物理學家弗蘭克·德雷克在1961年曾提出一個以自己的名字命名的方程，用以估計銀河系中可能存在多少外星文明，該方程式的出現通常被認為是尋找外星智慧生命新時代的開端。但幾十年后，弗蘭克·德雷克承認自己的估計過于保守，因為他認為，不但圍繞著恒星運行的地外星球有可能存在生命，那些流浪行星上同樣有生命存在的可能。

超越適居帶

太陽與地球之間的距離

一個星球想要孕育出生命，首先需要具備兩大重要條件——一是某種液體溶劑，有助于在細胞之間運輸對生命至關重要的礦物質和其他物質;二是生物體可以獲取的能量來源，使其能繼續生存和生長。

地球距離恒星足夠近，擁有液態水的海洋（滿足溶劑需求），以及能保證充足光合作用的可見光來源（滿足能量需求）。如果地球離太陽太近，光線就會過于強烈，海水就會沸騰;如果地球離太陽太遠，海洋就會結冰，植物就很難獲得足夠的光能來轉換成化學能。事實上，地球的位置非常完美：既不太熱，也不太冷，正好處于天文學家所謂的“宜居帶”或“適居帶”當中。這樣的行星是生物體的天堂。

長久以來，科學家在搜索地外生命的時候，始終聚焦于像地球這樣的適居行星;那些圍繞恒星運行，但處于傳統適居帶之外的系外行星;或者那些可能具有與地球不同生物化學特征的行星。但有學者認為，這樣的策略使得搜索范圍受到了限制——這顆行星為什么要繞恒星運行呢？如果這是顆流浪星球，那它是否可能存在生命成分？

流浪的生命

2019年，一篇發表于《國際天體生物學雜志》的論文，分析了在流浪行星外冰層下海洋中存在生命的可能性。該文章認為，如果一個類地行星被拋出其恒星的軌道，就會形成一個外冰層，星際空間的寒冷會使其海洋無法完全保持液態。不過，冰層也可以使行星內部與寒冷的外部環境隔絕，就好像給行星蓋了一床毯子。而在行星的核心深處，放射性元素將繼續產生熱量，由內而外使其升溫。

這種外部絕緣和內部加熱的共同作用，可能會保護流浪行星的海洋不被凍住。舉個例子，如果現在的地球被拋出太陽系，其本身的放射性物質含量可能不足以阻止海洋結冰，地球也可能沒有足夠的水或地熱活動來保證生命的存活。但科學家認為，如果地球是在形成后不久被拋出太陽系的話，當時地核中會有更多的地熱活動，液態水海洋可能會繼續存在。

此外，在其他少數幾種情況下，流浪行星也仍然能夠維持液態水存在的溫度——如果這顆流浪星球擁有稠密的氫氣大氣層，它將起到毯子的作用，甚至可以讓液體存在于星球表面，而不是在厚厚的冰層下;或者，如果一顆行星從恒星的軌道上被拋出，而它還附帶著一顆衛星，那么這顆衛星就可以在行星潮汐力引起的摩擦中保持溫暖。

在一些十分活躍的星系中心，存在著超大質量黑洞，當有物質落入黑洞中時，會釋放出強烈輻射。

因此，在流浪行星上，溶劑的需求可能會得到滿足。但還有一個缺失的因素，那就是在可能有液態水的情況下，生物體代謝的能量從哪里來？它們從哪里獲得維持自身生存的能量？

驚人的平衡

為此，天文學家設想了一個不太可能的能量來源。

在一些十分活躍的星系中心，存在著超大質量黑洞，當有物質落入黑洞中時，會釋放出強烈輻射。如果流浪的行星靠近這個活躍星系核心時，就可以利用黑洞發出的輻射為光合作用提供能量。

這種輻射在產生光合作用時，與極端紫外線對細胞的傷害之間存在著一種平衡。土壤或行星表層深達數米的海水，可以作為屏障，保護地下或海洋的生命不受紫外線輻射，同時允許足夠的可見光通過，以促進光合作用。科學家認為，一個活躍的星系核（超大質量黑洞）或許能夠支持一顆離星系中心不到1000光年的流浪行星上出現生命（相比之下，地球離銀河系中心有25000光年）。

在這樣一顆流浪行星上，生命會是什么樣子？你可以想象它們會比微生物更大，但或許沒有我們在地球上看到的最復雜的生物那么復雜。在那里，我們可能看不到海豚，或任何類似的高級物種。

不過，即使滿足了以上所有條件，我們能否在不久的將來探測到地外行星上的生命跡象仍然是一個懸而未決的問題，對于流浪行星就更加困難，因為天文學家不能像研究典型系外行星那樣，把來自母恒星的光作為可能的生命跡象信號。但即使在地球上，我們也驚嘆于極端微生物能在環境最嚴酷的角落中生存的能力;那么在黑暗寒冷的星際空間，在一顆流浪星球上，為什么就不能出現同樣極端的生命呢？

粱衍軍薦自《新浪科技》