我们应该在哪里寻找地球的孪生兄弟？

地球上生命是如何以及在何处出现的，这是一个极为复杂的谜题。拼图碎片本身——真实事件的物理证据——早已消失。生物学家所能做的最好的事情就是尝试重建这些碎片可能的样子，以及它们如何组合在一起。迄今为止，生命起源研究的每一次突破都是朝着令人信服地解释生命真实发生方式迈出的重要但非常小的一步。也许正如萨根所想的那样，在适当的条件下，生命是不可避免的。同样，即使在最好的情况下，生命也极不可能出现。此外，地球上的生命在如此多的恶劣环境中生存，这一事实并不能证明生命很容易出现。这只能证明生命在出现后能够疯狂地适应。

因此，如果你是个悲观主义者，你可能会得出这样的结论：寻找外星生命很可能是徒劳的。如果你需要更多的弹药来支撑你的悲观主义，你可以看看古生物学家彼得·沃德和天文学家唐·布朗利于 2000 年出版的《稀有地球》。作者提出了一系列论点，表明虽然生命在银河系中可能很常见，但我们真正想找到的那种高级生命却非常罕见。每个论点本身听起来都很有说服力；综合起来，它们乍一看似乎是毁灭性的。

如果没有木星，就会有 10,000 颗彗星撞击地球。

以木星为例。如果我们最大的行星向太阳旋转，变成一颗热木星，它可能会扰乱地球的轨道。但如果根本没有木星，那也可能是一个问题。沃德和布朗利认为，原因是木星保护地球免受彗星撞击。彗星起源于外太阳系，它们中的大多数都留在那里。然而，当一颗彗星坠向太阳时，它几乎总是在到达地球附近之前就被木星甩走。天文学家乔治·韦瑟里尔几十年前就指出，如果没有木星，撞击地球的彗星数量将比现在多一万倍——这对任何比细菌更高级的生物的出现和进化来说都不是好事。

沃德和布朗利还指出，我们的月球相对于地球的体积比太阳系中任何一对行星-月球都要大得多。它的质量如此之大，以至于它的引力有助于稳定地球的倾斜度。火星的卫星很小，它摇晃得像一个快要倒下的陀螺。如果没有月球，我们的星球也会这样，季节会变得极不稳定，植物和动物很难适应。

然后是板块构造，它在数亿年的时间里将地壳重新循环到内部。这个过程还会回收与地表岩石发生化学结合后的二氧化碳，确保大气不会发生失控的温室效应，使我们的星球变成像金星一样的温室。在太阳系的所有岩石体中，只有地球有板块构造，所以这在宇宙中可能很罕见。然后是地球的磁场，它保护我们免受来自太阳或深空的高能粒子的侵袭。然后……好吧，可以说《稀有地球》是一本令人警醒的书。

确实如此，直到你和吉姆·卡斯汀交谈后才发现这一点。“很多人读了《稀土》并相信它，”他在西雅图一家越南餐馆的一次谈话中告诉我。“我认为他们卖了很多本，因为它是反卡尔·萨根的。它吸引了那些不想相信卡尔一直在兜售的整套东西的人。”

抛弃生命仅限于行星表面的观念，你就会突然发现有更多的地方可以去观察。

卡斯汀逐一回应了《稀有地球》中的论点，并明确表示他并不赞同。例如，他说，如果消除月球，地球的倾斜度确实会混乱地摆动。但如果地球旋转得更快——如果一天是十二小时而不是二十四小时——混乱就会消失。“所以你必须问，”卡斯汀说，“如果没有月球，地球会旋转多快？这很复杂。”简而言之，沃德和布朗利提出了一个合理的论点，但很难说是一个明确的论点。

卡斯汀继续说，木星确实保护地球免受彗星撞击。但这实际上增加了我们被小行星撞击的几率。这是因为小行星带就在木星的太阳方向，所以这颗巨行星相对容易将一块山峰大小的岩石推入穿越地球的轨道。卡斯汀在 2010 年出版的《如何寻找宜居行星》一书中写道：“看起来，拥有一颗木星大小的行星……是件好事，也是坏事。”他在书中用整整一章来反驳《稀有地球》的观点。

至于板块构造，他说，金星是太阳系中除了地球之外唯一一个大到可以形成板块构造的行星（比金星小的行星现在已经冷却，所以它不会有半熔岩，而半熔岩可以让大陆滑动）。但金星缺乏润滑地壳板块运动所需的水，这可能是它虽然足够大，却没有板块构造的原因。在两颗可能存在板块构造的行星中，其中一颗确实存在，卡斯汀认为没有理由认为金星是典型的系外行星，而地球不是。

可能到处都有生命。

他说，最重要的是“有很多事情我们不知道，所以我们只能猜测。最终，如果我们能够进行 TPF 并跟进 TPF 之后的任务，我们就会弄清楚会发生什么，以及在哪里。”“我是个乐观主义者，”他承认。“我同意卡尔·萨根的观点。我认为可能到处都有生命，也可能有其他智慧生物。我只是不像他那么擅长猜测。”

还有一个原因可能会让你倾向于乐观。如果你假设生命只存在于行星表面，那么宜居带的概念就适用了。如果你抛弃这一假设，考虑地表以下条件适宜的地方，你就会突然发现有更多的地方可以寻找。在我们自己的太阳系中，地球是唯一拥有宜居表面的地方，但行星科学家认为火星地下也可能适宜居住。2011 年 11 月，美国宇航局向火星发射了其最大、性能最强的探测车，六轮、SUV 大小的“好奇号”将在那里钻入火星土壤，寻找有机化学物质（但这次任务不是寻找生命本身）。

更奇特的星球也可能存在适合生命生存的条件。天文学家多年来一直知道木星的卫星木卫二和土星的卫星土卫二都有地下水。前者在绕木星强大的引力场运行时，潮汐挤压使它不冻结到核心；土卫二的热源是一个谜。最近，理论家们提出，即使是冥王星也可能拥有液态水，位于其冰冷表面以下一百英里左右的地方——在这种情况下，热量来自放射性钾的衰变。至于复杂的碳分子，它们在彗星和小行星的体内都很丰富，数十亿年来，它们一直在撞击卫星和外行星。

另一个乐观的理由是，宇宙没有义务遵循“我们所知的生命”规则。碳在银河系中含量丰富，很容易与其他原子结合形成复杂的有机分子，构成了所有陆地生物的基础。水也很丰富，是一种多功能溶剂。因此，认为碳基生命可能普遍存在并不荒谬，这正是天体生物学家应该寻找的。

经许可摘自今日出版的《镜像地球：寻找我们星球的孪生姐妹》 （Walker & Company）。Michael D. Lemonick 是Climate Central, Inc.的资深作家，曾任《时代》杂志特约撰稿人。 《镜像地球》是他的第五本书。点击此处购买。