下周将迎来寻找外星生命的一个里程碑，美国宇航局的开普勒卫星计划于周五发射。这项任务以16至17世纪德国天文学家约翰内斯·开普勒的名字命名，将研究一组恒星三年以上，以寻找恒星亮度中细微的周期性下降——这是行星轨道的确凿迹象。虽然已经使用这种方法和其他技术发现了300多颗太阳系外的行星，但开普勒的优势在于其仪器对更小、更冷、更适合生命生存、更像我们地球的行星的敏感性。
在一部新书中，行星科学家艾伦·博斯认为，这项任务应该为在太阳系外发现生命打开大门。博斯在华盛顿卡内基研究所研究恒星和行星的形成，并且是开普勒科学团队的成员。博斯说，如果一切顺利，开普勒应该会表明，仅在我们的星系中就存在数十亿颗宜居行星，而整个宇宙中则有几乎无法想象的数万亿颗。（儒勒·凡尔纳和赫·乔治·威尔斯在需要他们的时候在哪里呢？）我们与博斯谈论了他的书的主旨。
[以下是访谈的编辑稿。]
你的新书名为拥挤的宇宙。这个标题是什么意思？
这本书的重点是展示为什么可以声称宇宙很可能充满了生命。我在整本书中论证说，我们已经知道类地行星很可能非常普遍——每颗太阳型恒星都可能拥有一些类地行星，或非常接近的行星。至少在我看来，如果这么多宜居世界存在了50亿或100亿年，那么它们中的大多数都不可避免地会开始生长一些东西。
如果它们有水，并且有一些彗星撞击并带来一些氨基酸和其他有趣的生命前化学物质，你如何阻止这些东西生长出某种生命呢？
生命是如此顽强，并愿意在任何可能的地方寻找立足点，我的感觉是，它将在任何有机会的地方起源。它可能不一定是像史蒂文·斯皮尔伯格电影中的小生物，但会有一些类似古生菌或细菌的微生物在爬行或冒泡。这些微生物会产生诸如氧气和甲烷等产物，而这些是我们可以在大气中看到的东西。我们可能无法判断一颗行星是否有智慧生命或恐龙，但我们至少可以判断它是否有粘菌。所以我们正在寻找粘菌。
开普勒卫星将于3月6日发射，它将寻找那些宜居行星。你认为它会告诉我们什么？
我打赌它会告诉我们，类地行星非常普遍。开普勒将在三四年内观测10万颗恒星。我们预计类地行星的轨道排列方式将使得开普勒可以看到大约千分之一的行星。因此，如果每颗恒星都有一颗类地行星，这意味着开普勒将看到大约100颗类地行星。但如果事实证明我们错了，例如，每100颗恒星中只有一颗有类地行星，那么开普勒可能会幸运地找到一颗类地行星，或者它可能什么也找不到。如果类地行星只出现在每1000颗恒星周围，那么开普勒要找到任何东西就必须非常幸运。
因此，开普勒基本上假设，只要类地行星的出现率约为1%或更高，它就应该能够找到一些类地行星。类地行星很有可能基本上一直都存在，但我们可以保守一点说，开普勒应该会发现几十颗类地行星。
如果开普勒确实发现了一些类地行星，那么我们将知道一般有多少颗，因为开普勒已经搜索了一个如此大的样本。然后我们将知道如何规划下一阶段的搜索，即搜索附近的恒星。开普勒将在天空中的一个方向搜索数百光年外的恒星。这有点像在另一个城市的另一个街区观察之后，我们想看看我们自己的街区。开普勒将告诉我们要在我们自己的街区搜索多少栋房子来寻找生命。
鉴于我们的星球是我们所知的唯一地球，我们如何推断出那里应该有多少个地球？
首先，如果你与研究年轻恒星的天文学家交谈，他们会告诉你，当恒星形成时，它们往往会有一点角动量，这意味着它们无法吸积所有的物质，最终会在周围形成一个圆盘。这些圆盘是行星系统形成的基础，基本上是恒星形成过程中的剩余物。基本上所有年轻的恒星都有这些圆盘，因此我们预计这些年轻的恒星至少有可能拥有行星系统。
其次，那些担心行星形成过程的人发现，很难阻止类地行星或某种大型岩石天体的形成。从某种意义上说，地球比木星更容易建造，但我们已经从系外行星普查中知道，至少有10%的恒星周围存在木星，可能在20%左右。因此，地球应该比这更常见。
最后，更直接地说，行星搜索已经开始发现一种新的行星类型，称为质量可能是地球的5倍、10倍或15倍的超级地球，它们比我们的地球更靠近它们的恒星。这些家伙大约出现在三分之一的附近太阳型恒星周围。从某种意义上说，这些是奇怪的行星，我认为这只是类地行星光谱的冰山一角。在人们谈论的任何行星形成理论模型中，与这些奇怪的超级地球相比，应该有大量的地球，因此当我们进行完整的普查时，我们应该会发现大量的地球。如果这些奇怪的行星出现率为30%，而木星出现率为20%，这意味着我们无法完全看到的行星应该基本上一直都存在。所以这是一个非常引人注目的故事，来自几个不同方向的所有证据都指向地球非常普遍。
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在最近的一次演讲中，我看到你对宇宙中可能存在的地球数量给出了一些粗略的估计。
是的——非常粗略的估计。这很直截了当。基本上是说，每颗像太阳一样的恒星都应该有一个地球，或接近地球的行星。我们星系中大约有1011颗，也就是1000亿颗恒星。它们中的大多数质量都是一个太阳质量或更小，其中许多可能只有一半的太阳质量，但这些恒星可能也有地球绕着它们运行。因此，我想说，在两倍左右的范围内，这些恒星中的每一颗都应该有一个类地行星，因此在我们的星系中，你就达到了1011颗行星。
然后，好吧，我们来谈谈整个宇宙。通过它的深空照片，哈勃太空望远镜显示——再次，非常粗略地说——在可观测宇宙中可能存在1011个星系，而且据推测，这些星系也有像我们一样的行星系统。没有特别的理由认为我们的星系是一个奇怪的星系，尽管你可能会开始担心椭圆星系与螺旋星系，并减去二到三倍的系数，但我们这里处理的是粗略的数量级。
所以我想说，基本上有1011个星系，每个星系大约有1011颗恒星，这意味着有1011颗行星，所以总共你达到了1022颗行星（10万亿颗），这是一个非常大的数字，令人难以置信，但却是不可避免的。即使地球出现的频率比我声称的少一千倍，你仍然会得到1019（1000亿亿颗）。那么1019还不够大吗？我讨厌说这个词，但这些确实是天文数字——这些数字在天文学家对宇宙的看法中完全说得通，但人类无法思考，除非，也许，考虑到我们在经济刺激计划上花费了多少钱。万亿美元的救助计划让我们接近了正确的数量级。
假设我们对行星形成的假设没有太大的偏差，开普勒要多久才能发现一些地球？
我想，我们会在第一年内迅速发现热木星和一些热超级地球。但真正的宝藏是类地行星——而且，顾名思义，你必须至少运行三四年才能得到它们。你正在寻找太阳型恒星大约为期一年的轨道周期，第一次凌日发生时，你会想，“这很有趣。”你得到了一个闪烁。你需要至少两个闪烁才能说，“现在我有一个轨道周期，让我们看看是否在正确的时间有第三个闪烁。”所以如果你得到第三个闪烁，你会说，“嗯，看起来不错，我有大致相同时间间隔的闪烁，也许我会非常谨慎地等待第四个闪烁。”如果你这样做，那么你将需要几年的观测时间。因此，我的感觉是，到2013年，我们将有一些地球可以宣布。