外星人或曾造访地球 只是我们不知道

根据一项新研究,银河系可能遍布具备星际旅行能力的外星文明。外星人甚至曾造访地球,但这种造访可能发生在几百万年前,让找寻证据成为不可能。如果是这种情况,下一次造访会在何时?研究指出外星人可能等待宜居恒星系统靠近它们所在系统,而后才会扬帆起航,继续在银河系延伸它们的触角。

银河系至少存在1000亿颗恒星,行星数量甚至超过这一数字

一项新研究指出银河系可能遍布具备星际旅行能力的外星文明。但由于它们在长达1000万年时间里从未造访过地球,因此我们并不知道它们的存在。研究人员认为智能外星文明利用恒星系统的运动来降低星际旅行的难度。研究论文刊登在《天文学杂志》上。

这项研究为解答费米悖论提供了一个新视角。这一悖论由物理学家恩利克·费米率先提出。1951年的一天,费米在与别人讨论飞碟及外星人问题时,说出了这句名言:“他们都在哪儿呢?”

盖亚卫星,负责对银河系的恒星进行测绘

费米一直质疑星际旅行的可行性。他提出的悖论折射出科学家对外星生命存在的怀疑。在1975年的一篇论文中,天体物理学家迈克尔·哈特指出银河系形成于136亿年前,智能外星生命有充足的时间对银河系进行殖民。然而,我们一直没有收到它们的“来信”。哈特认为银河系一定不存在其它先进文明。

研究论文主执笔人、计算科学家乔纳森·卡罗尔-纳伦贝克表示:“在解答这个疑问时,如果不考虑‘恒星运动’这个因素,等待你的将是一个‘二选一’的结果。要么,没有一个外星文明离开过它们的行星;要么,我们是银河系内唯一一个掌握先进技术的文明。”

艾伦望远镜阵列,用于搜寻外星生命的信号

卡罗尔-纳伦贝克指出恒星(以及环绕它们的行星)以不同的速度,沿着不同的轨道环绕银河系中央运行。在此过程中,它们偶尔彼此掠过。因此,外星文明可能在等待目的地恒星靠近,而后才会踏上星际之旅。在这种情况下,外星文明星际旅行的耗时要超过哈特的估计。因此,它们可能尚未踏足太阳系。另一种可能性是,在很久以前,在人类出现前,它们可能造访过太阳系。

为了破解费米悖论,科学家尝试了很多方式。有些研究聚焦这样一种可能性,即所有外星生命都在行星的地下海洋形成;有些研究认为外星文明在有能力进行星际旅行前,就因为不可持续的发展方式土崩瓦解。

4.25光年外的比邻星,是距离太阳最近的恒星

牛津大学2018年进行的一项研究指出,地球是银河系唯一文明的概率为2/5,是全宇宙唯一文明的概率为1/3。但新研究指出此前的研究并未考虑银河系的一个关键事实,即我们的星系一直处于运动之中。行星环绕恒星运行,恒星系统环绕银河系中央运行。太阳系每2.3亿年环绕银河系一周。

如果外星文明所在的恒星系统距离其它恒星系统很远(例如处在银河系偏远角落的太阳系),它们会等待宜居恒星系统靠近,以缩短星际旅行的航程。一旦踏足这个恒星系统,外星文明会再次等待下一个目的地恒星系统靠近,以便沿着最佳路线上演下一次星际旅行。

美国宇航局的“旅行者”号飞船

也就是说,外星文明并非乘喷气客机到处旅游的富豪,而是耐心等待最佳路线出现。它们要等待相当长的时间,拥有适居行星的恒星系统才会靠近它们所在的恒星系统。卡罗尔-纳伦贝克表示:“如果等待时间长达10亿年,费米悖论便不再是一个悖论。宜居行星非常罕见,等待时间可能超过任何文明的寿命,让下一次星际旅行成为不可能。”

为了解答“外星人都去哪儿了”这个疑问,研究人员使用数值模型模拟一个文明在银河系的扩张。他们考虑了一系列可能性,包括假想外星文明与新恒星系统的邻近度,星际飞船的航程和速度以及飞船的发射频率。研究小组并未猜测外星文明的动机或者政治因素。卡罗尔-纳伦贝克说:“我们试图提出一个社会学相关假设最少的模型。”

银河系存在大量类地行星,体积和构造千差万别

对外星文明的银河系扩张进行建模要面临一系列难题,其中一大难题就是我们只有一个数据点,那就是我们自己。也就是说,我们的所有预测都建立在人类文明自身行为的基础之上。不过,即使存在这种局限,研究人员仍然发现银河系可能遍布有生命定居的恒星系统,只是我们尚未探测到它们的存在。即使对外星文明星际旅行的速度和频率进行保守估计,也是这种情况。

卡罗尔-纳伦贝克指出:“每一个适居系统都可能有外星生命定居,但由于距离不够近,它们并没有造访太阳系。”迄今为止,科学家共发现大约4000颗系外行星,但没有一颗有生命迹象。不过,科学家当前的搜寻范围有限。据估计,银河系至少存在1000亿颗恒星,行星数量更是超过这一数字。最近的一项研究指出,据估算,银河系存在100亿颗类地行星。

1995年3月29日,华盛顿特区,一群抗议者要求公布罗斯威尔事件真相

新研究指出虽然尚未发现一颗存在生命的外星球,但这并意味着银河系不存在另一个地球,更不用说整个宇宙。在一个泳池大小的海域未能发现海豚就断定整个海洋没有海豚,这显然是一个愚蠢的结论。

现在的地球上没有任何星际访客,也没有证据证明外星文明曾造访地球。新研究指出这并不意味着它们从未踏足地球。如果一个外星文明在几百万年前造访地球,现在已没有任何证据能够证明这一点。此前的研究就曾指出我们或许无法找到外星文明曾造访地球的证据。

詹姆斯·韦伯太空望远镜的主反射镜,由18个六边形镜片构成

还有一种可能性是,在人类文明出现后,外星人曾经在地球附近路过,但它们并没有做出造访地球的决定。研究人员将这种现象称之为“极光效应”,以金·史丹利·罗宾逊的小说《极光》的名字命名。研究人员指出外星人可能不愿意造访一颗已经出现生命的行星。他们或许认为人类往往将扩张与征服等同。

这项研究考虑了所有这些可能性。计算结果表明外星文明只会在它们遭遇的极少数宜居星球落脚。如果存在足够多的宜居星球,先进外星文明便可轻轻松松地在银河系扩张。

大名鼎鼎的开普勒望远镜,用于搜寻系外行星

研究人员指出虽然尚未发现外星文明,但我们不应感到气馁。卡罗尔-纳伦贝克说:“这并不意味着我们是孤独的,而只意味着适居行星可能非常罕见并且造访难度极大。”未来几年,我们将建造和发射更先进的望远镜,进一步提高对潜在宜居行星的探测和观测能力。

在银河系搜寻宜居系外行星方面,开普勒望远镜取得了骄人战绩。在地球轨道,哈勃望远镜和凌星系外行星巡天望远镜(TESS)仍在努力搜寻系外行星。此外,美国宇航局正在制造詹姆斯·韦伯太空望远镜。这架望远镜预计于2021年发射,有能力观测大爆炸后瞬间的宇宙。

翻译:牛树军

编辑:盛云卿

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