本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
几年前，我曾在 DARPA 生物技术项目办公室的启动会议上就天体生物学发表演讲。DARPA，即国防高级研究计划局，是美国国防部的创新研究智库——一个独特的组织，它汇集了各个学科的科学家，指导关于国家安全相关各种主题的研究。我作为他们一天的总结发言人出现，他们当天都在担心更接近本土的问题——我花了一个多小时，告诉他们天文学家在寻找我们星球以外的生物方面取得了令人难以置信的进展。
谈论外星生命既令人兴奋又令人沮丧——关于生命搜索有很多可说的，但对生命本身知之甚少。例如，即使在六年前，如果你问像地球这样的小型岩石行星是常见还是罕见，没有人能告诉你。现在，由于 NASA 的开普勒任务等太空项目，以及使用地球望远镜进行搜索的研究团队（例如最近发现一颗行星绕我们邻近恒星比邻星运行的团队），我们知道银河系中充满了行星。实际上，行星如此之多，以至于当你凝视夜空时，每颗恒星都可能是一个新世界中的太阳。总的来说，这些行星的大小都与地球大致相同——这令人兴奋地暗示，虽然我们尚未在其他地方发现生命，但潜在的栖息地却比比皆是。
令人惊讶的是，大多数行星都存在于你看不见的太阳周围：微小的红星，其微弱的光芒使它们肉眼无法看到。这些小红星（称为 M 矮星）数量非常多，占我们银河系所有恒星的 70%——但它们也曾经是行星搜寻的弃儿。天文学家有很多理由将它们排除在适宜居住的世界之外：它们微弱的能量输出意味着行星必须非常靠近它们运行，以至于它们会被潮汐力锁定——一面永远是白天，另一面永远是黑夜。即使行星确实存在于它们周围，它们的行星大气层也肯定会冻结和崩溃！或者，即使它们逃脱了这种命运，人们认为来自其母恒星的高能耀斑会用高能紫外线和 X 射线辐射轰击毫无防备的行星表面，使其表面变得贫瘠。即使某些生物存活下来，在它们的非常红的光线下，大部分超出了人类在红外线中的视觉范围（我们体验为热量的辐射能量，我们只能用夜视镜看到），光合作用将受到限制——或不可能！生命不仅不会繁荣，甚至连生存的机会都没有。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻工作 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
然而，在 2005 年，SETI 研究所举办了一个小型研讨会，旨在重新评估数十年的行星派对破坏——我，作为一名特别幸运的年轻研究生，得以参加。 在这一周里，我们以新的视角审视了这些假设，最终得出结论，这些所谓的拦路虎实际上并没有那么令人望而却步。虽然 M 矮星周围的行星很可能受到潮汐的影响，但它们也可能在这些影响的情况下仍然适宜居住，而在地球上，植物可以利用红光进行光合作用。即使那些讨厌的耀斑似乎也没那么糟糕：几年前，我的同事 Antigona Segura 和我使用计算机模型结合恒星数据来证明，即使是大型耀斑也可能不会对宜居性产生那么大的不利影响：大部分高能紫外线会被行星的大气层过滤掉。 无论如何，当涉及到保护高辐射环境中的生物时，进化可以是非常有进取心的：一些高海拔植物会产生自己的保护性蜡，而更脆弱的生物可以只是躲在水下，这可以有效地抵御紫外线辐射。 自那次 SETI 研讨会以来的几年里，无数团队都在努力工作，使 M 矮星周围行星的宜居性问题可以用细致的细节来回答，而不是简单的是或否。
虽然在过去十年中，我们对这些外星环境可能是什么样的理解已经突飞猛进，但仍有许多未知数。恒星活动——耀斑的总称，以及从磁性恒星中以带状和块状形式流出的高能粒子——仍然对行星的宜居性构成引人注目的威胁。即使行星受到其大气层（或其自身的磁场）的部分保护，免受恒星活动的影响，行星大气层中由此产生的化学反应可能会使其成分变得有毒，而不是令人愉快——至少对于我们所知的生命而言是这样。更令人困惑的是，恒星活动还会随着时间的推移侵蚀行星大气层，将其冲刷并逐渐刮走大气层。如果一颗行星没有大气层，就没有压力在其表面保持液态水——无论它与恒星的温暖光芒的距离是否正确，以至于被认为是适宜居住的。
如果 M 矮星周围的行星的大气层确实幸存下来，那么仍然存在恒星耀斑照射的问题。最近宣布的围绕我们邻近恒星运行的，大约与地球大小相当的比邻星 b 星就是个有趣的例子。
在收集行星发现的数据时，另一个天文学家团队正在研究其小型红色母星比邻星 Cen 的耀斑(http://www.ifweassume.com/
2016/08/flares-on-proxima-cen.html）。他们使用 MOST 卫星，计算了各种能量的耀斑发生的频率，并发现像许多 M 矮星一样，比邻星 Cen 耀斑频繁发生：相当于 X 级太阳耀斑的耀斑大约每天都会发生，而巨大的“超级耀斑”每年都会发生几次。在比邻星 b 中，我们有一个典型环境的例子：一个主要由柔和的红外光照亮，但也经常受到高能辐射轰击的环境。我告诉你：如果你想让一屋子的国防部雇员紧张地笑出来，告诉他们离地球最近的生命可能是自然进化出红外热视觉的抗辐射外星人。
这些未知数预示着未来，为具体的科学研究和富有想象力的思考提供了前进的道路。毕竟，如果 70% 的恒星都拥有基本上无法孕育生命的行星，那么对于宇宙中的生命是常见还是罕见来说，意义重大。我最喜欢的一个思想实验是考虑挑战性的行星环境对我们识别——或与——我们自己世界之外的智能生命交流的机会的影响。我想象一个充满围绕小红星运行的岩石行星的宇宙，在感觉乐观的日子里，我想象这些世界的大气层已经幸存下来。全球海洋保护着地表生命免受恒星辐射的无常影响，而智能（甚至是技术先进的）生命可能更类似于我们星球上的海豚。这种水下生命与天空以及它在太空中的位置有什么关系？
费米悖论（尽管既不是费米的，也不是悖论 http://blogs.
scientificamerican.com/guest-blog/the-fermi-paradox-is-not-fermi-s-and-it-is-not-a-paradox/）是一个受欢迎的问题，有许多拟议的解决方案，从黑暗的末日论到对我们物种的技术实力沾沾自喜。然而，值得记住的是，“费米的”“悖论”假设了很多事情——例如，我们人类已经对我们自己世界之外的智能生命进行了详尽、完整的搜索。实际上，对智能生命的定向搜索仅在有限的时间和资金下进行，搜索的是相对狭窄的一组特定信号。借用我 NASA Ames 的同事杰夫·斯卡格尔（Jeff Scargle）的一句话，我们经常发现自己“精神分析外星人”，同时无法了解我们自己星球上其他物种的想法（http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405722316301177）。
天文学、太空旅行以及与我们自己世界以外的世界交流的意愿，不仅是科学探索的一部分，也是文化价值观的产物——我们作为一个既能仰望星空，又能思考我们在其中位置的物种所持有的价值观。如果我们能向海豚询问它们对宇宙的理解，我们会学到什么？它们是否想建造可以像人类探索太空和海洋那样，将它们（或它们的机器人化身）带到自然宜居范围之外的飞行器？或者，实际上看到夜空的能力是否最终与了解这些孤立的行星是否也存在生命有关？那么，那些可能笼罩在薄雾中的行星，即使它们不在水下，也会遮挡住其居民的星空呢？如果 M 矮星周围的所有行星都只是贫瘠的岩石，没有大气层，那么任何生命都可能像木星卫星欧罗巴表面那样被密封在冰盖之下呢？
科幻与科学之间的区别在于，科幻乐于想象和梦想——但科学致力于潜入浪潮之下，并找出答案。虽然科学家通常不愿说我们生活在一个特殊的时代，但在某种意义上我们确实如此：我们正处于认识到宇宙充满世界的黎明，但尚不清楚我们是否孤独。在这一刻，我们必须清醒地认识到我们还有多远的路要走。否则，我们对搜索的完整性、我们所持价值观的普遍性（或非普遍性），以及我们甚至无法与共享同一游泳空间的物种交流的能力的假设，将使我们对我们可能了解到的宇宙生命的可能性——和局限性——视而不见。
海豚会梦想太空旅行吗？小红星在寻找智能生命的过程中提出了大问题
露西恩·沃克维奇博士是芝加哥阿德勒天文馆的天文学家。
@shaka_lulu