著名的物理学家恩里科•费米认为,任何能够进行星际旅行的先进文明,都会在尽量短的宇宙时间内,向外扩张,以占据整个星系。但至今我们还没有和这种生命取得任何联系。这就是著名的“费米悖论”。
为什么我们还未与外星人相见?对于这个问题,有很多种解释:或许星际旅行只是天方夜谭,又或者先进文明总是在自我毁灭。但是,随着每一颗“宜居星球”的发现,费米悖论就变得愈加难以解释。仅在银河系,就存在着数以亿计颗可能适宜生命存在的星球。
美国天文学家最新发现了一颗新行星,名曰“特级地球”(Mega-earth),它是一颗类地行星,质量是地球的17倍,但其大气层很稀薄。此前有人认为,如此大体积的天体,它的大气层肯定也很厚,其表面的气温和气压就不适合人类居住。但如果此推测并不属实,那么宇宙中就会出现一类全新的、可能适合人类居住的行星。而这,也让我们更加困惑于费米悖论。
那么,为什么大千宇宙中,没有出现先进文明熙熙攘攘的景象?其中一个原因,可能就是气候的变化。导致其生物圈过热,进而导致自我毁灭的,并非是先进文明本身的行为(虽然这也有可能),而是大部分恒星一开始拥有适合生命繁殖的行星,但随着年龄的增长,恒星自身会变得日益明亮,并随之变得奇热无比,进而不再适合生命居住。因此,智能生命还来不及出现,就已经注定是“不可能”了。
尽管与地球形成时期相比,如今太阳的燃烧速率更快了,但40亿年以来,地球的气候还是比较适合人类居住的。科学家为预测温室气体可能造成的后果做出了许多努力,多亏了这一点,我们才能预测太阳释放的热量总和。
根据这些科学模型预测,地球表面接受的热量每增加1个百分点,地球温度就会上升好些度——这基本就是21世纪末因二氧化碳排放所产生的增温效应[顺便说一句,这就是政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,简称IPCC)预测全球气温将会上升3摄氏度的出处]。
根据可信的地球气候资料,在过去的5亿年中,太阳的表面温度上升了4%,相应的,地球温度应该升高了10度。但与之相反的是,地质记录显示,地球平均温度却是下降了。
我们通过简单的外推法可以得出这样的结论:在生命的整个历史进程中,地球气温应该上升了100摄氏度左右。如果这一推论属实,那么当早期生命出现时,地球还处于完全冰封的状态。然而,地球在年轻之时,表面就已经有液态水流动。这又是怎么回事?
上述问题的答案是:不只太阳发生了变化,我们的地球也在不断进化——4亿年前,陆生植物的出现改变了地球的大气构造,也改变了地球能向空间反射回多少热量。而且,地质也在悄然发生变化。长时间以来,火山活动对大陆板块运动都有着重要的影响,随着陆地面积的逐渐增加,地质变化也随之而来,这同样会影响大气组分和地球的热量反射。
尤其引人注目的是,生物进化和地质演化通常会导致气温下降,正好可以抵消太阳老化带来的升温效应。这个抵消过程时快时慢,导致地球一会儿升温,一会儿降温,但自从地球出现生命,地球表面的液态水就从未完全消失过。
因此,在过去的40亿年里,地球奇迹般地“缓冲”了气候的变化。这一观察结果推动了盖亚假说(Gaia Hypothesis)的发展。所谓盖亚假说,即复杂的生物圈可以根据自身的需求,自动调节环境。然而,盖亚假说缺乏一个可靠的机制,而且混淆了原因与结果:足够稳定的环境,是形成复杂生物圈的先决条件,而非结果。
宇宙中,其他出现过生命体的星球,也必须有阻止星体变暖的办法。适合生命繁殖、存在巨大水量的星体——如地球,气候对不断变化的环境相当敏感。通过“地球的生物学机制”而发挥的冷却效应,会一再抵消恒星诱发的气候变暖——这对于所谓的“宜居星球”是必需的。但同时,这需要许多巧合事件的支持,才能最终发生,而绝大多数星球却没有地球这般幸运,它们在生命开始进化之前就耗尽了运气。
纵使宇宙是广无边际的,但只有少数星体会有这么连贯的运气。而地球,可能就是那些幸运星球中的一员,是宇宙中一颗珍贵但又脆弱的宝石。因此,也许气候变化,是宇宙中生命不可避免的威胁。