為什麼有人三十年大運
生命最初是怎樣孕育的，一直是困擾科學家的更大難題。我們解決了無數科學謎題，卻始終不知道自己是怎麼來的。
生命，宇宙的奇跡
生命的孕育有一個基本條件，那就是行星要具備宜居性。我們不知道外星生命需要怎樣的生存環境，但根據目前人類的研究，地球這樣的環境和氣候至少對于我們這樣的生物來說是最適宜的。
行星宜居了，就能孕育生命嗎？哪有那麼簡單！科學家最近的一項研究告訴我們：即使是像地球這樣的宜居行星，也不是說孕育生命就能孕育的。尤其在總結了近些年來地球的氣候變化，科學家忍不住發出感嘆：地球能孕育生命，真的是撞大運了！
要知道，地球形成是大約45億年前的事。大約在距今39億年前，最早的單細胞生物出現。它用了34億年的時間，才在寒武紀演化出復雜的生物。至于人類這樣的智慧生命，大約用了將近40億年才演化出來。
在這個漫長的歲月里，如果地球遭受到某些重大的變故，可能生物就不復存在了。僅僅是最近幾十年來，全球氣溫升高了極小的幅度，就已經給全世界的生態環境帶來了巨大的影響。可以想象，如果把時間尺度拉大到以億年為單位來看，勢必有更加巨大的氣候變遷，給地球生物以迎頭痛擊。
更加令人擔憂的是，科學家的計算結果表明，地球在理論上的確有在僅僅幾百萬年的時間里就升溫到沸點以上或者降溫到冰點以下的。因此，地球環境能夠在這幾十億年的時間里始終宜居的環境，不得不說是一個奇跡。
幸存的地球生物
實際上，環境的變化并不僅僅停留在理論上。最近30億年的時間里，地球環境確實經歷過巨大的變化，其中一個重要因素就是太陽溫度的變化。隨著太陽不斷地燃燒，它的溫度會不斷地升高，這就很有可能導致地球氣溫不斷上升。有科學家推測，再過10億年，地球氣溫甚至可能達到100℃，屆時地球將會變成煉獄。
按照這個理論，遠古太陽要比現在冷得多。根據科學家的推測，從地球生命剛剛出現到現在，太陽的亮度增加了30%左右。
那個時候，地球的氣溫應該和現在差不多，所以才會有單細胞生物在海洋中誕生。理論計算表明：地球今天的溫度應該比那時候高得多，甚至超過100℃。那麼問題來了，為何這30多億年的歲月里，地球還能適宜的溫度呢？
這個問題，被科學家們稱為黯淡太陽悖論，他們為此提出了兩種可能的猜想：
之一種猜想認為，地球有一種或幾種我們尚未發現的氣候調節機制，能夠通過對氣候變化的反饋來防止地球氣溫過于偏離宜居氣候；還有一部分科學家猜想，地球沒有那麼神奇，只是憑運氣度過了那些危機，完全是小概率的結果。
近些年來，科學家們對于第二種猜想的支持越來越多，并且認為這也是宇宙中有那麼多宜居行星卻只有極少數能夠真正孕育生命的原因。迄今為止，我們已經觀測到了超過4000顆系外行星，其中不乏有位于宜居帶的超級地球。根據這樣的比例，科學家推測，僅僅是我們的銀河系內就有至少20億顆行星至少從環境上具備孕育生命的基礎。
驚人的模擬
限于目前的和觀測技術，我們顯然不可能直接看到它們表面的環境。因此，南安普頓大學地球系統科學教授Toby Tyrrell通過建模的方式，模擬了常見的行星表面的氣候演化過程。
在這個模型中，他一共創建了10萬顆行星，并且為它們設置了不同的屬性：
反饋機制：既可能是正反饋也可能是負反饋，比如氣溫降低會導致水凍結成冰，而冰的反射能力非常強，可以將更多陽光反太空，減少行星吸收的熱量，于是進一步降溫，這就是一種正反饋；氣候劇變：各種突如其來的環境劇變，并且都會帶來大滅絕級別的，比如超級火山爆發、小行星撞擊等。
在設定了初始條件后，他對每一顆行星都進行了100次模擬，通過不同的初始環境和遭遇到的氣候分析其宜居性變化。在每一次模擬時，系統都會持續行星的氣候變化，直到突破生命的承受條件，也就是溫度高得或者低得離譜為止，或者一直模擬到30億年后終止。
模擬結果顯示，行星確實不太可能具有足夠強大的反饋機制以保證在30億年的歲月里都能夠在各種極端的打擊下始終宜居性。實際上，平均每10萬次模擬中，才有1次能夠得到這樣的結果。
生命源自于幸運
Tyrrell指出，在模擬過程中，大部分行星的確能夠至少有一次能夠逃過災難，但概率遠低于10%，更不用說逃避100次了。也就是說，那些能夠在模擬了30億年后始終宜居性的行星，基本都是靠小概率疊加的運氣，而不是行星本身具有調節的能力。
（圖片說明：實驗中隨機生成的1000顆行星，進行2次模擬，綠點代表的是了30億年宜居性的行星）
當然了，一顆行星孕育生命也不是完全靠撞大運，Tyrrell表明，行星環境的反饋機制還是起到了一定作用的。在模擬過程中，那些被設計成完全不具備反饋機制的行星，很容易就會被極端所，根本不可能持續擁有宜居性。
聯想到地球，也是同樣的道理。地球在最近30-40億年的時間里能夠一直維持著宜居性，即使在經歷導致五次大滅絕的極端氣候變化后依然生機勃勃，雖然與氣候調節能力和反饋機制有密不可分的關系，但也不得不說這其中有許多運氣的成分。毫不夸張地說，人類今天能夠出現在地球上，不僅是偶然，甚至可以說是奇跡。
因此，在“銀河系有多少智慧生命”這個問題上，除了考慮到各種科學統計數字之外，可能還需要看這些行星有沒有地球這麼好的運氣了……
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