一項新的研究提供了一個引人深思的情景,假如最接近的智慧外星生命並不在我們的太陽系內,而是在銀河系的另一端,距離地球約 33,000 光年。這項研究指出,若外星文明真的存在,它們很可能是稀有、遙遠的,並且比人類的歷史還要古老數百萬年。根據研究者的說法,與我們在同一時期擁有技術的其他物種的機會非常渺小。這一觀點反映了尋找外星智慧生命(SETI)的艱難,因為發現一個具備適當大氣、化學成分及地質活動的星球,猶如在宇宙的干草堆中尋找一根針。
研究的作者之一、來自奧地利科學院太空研究所的 Manuel Scherf 表示,銀河系中的外星智慧生命可能相對稀少。這一結論來自於他們對支持生命的行星所需關鍵要素的探討。首先,大氣層的組成至關重要。地球的空氣中,氮氣佔 78%、氧氣佔 21%,而二氧化碳僅佔 0.042%。這種平衡對於其他行星同樣重要。若二氧化碳過少,植物將無法進行光合作用,生態系統將崩潰;若二氧化碳過多,則可能造成溫室效應失控或成為毒氣環境。
板塊構造對於維持這種平衡起著調節作用,透過碳-矽循環將二氧化碳從大氣中移除並在地質時間內進行循環。然而,有一個限制,即最終過多的二氧化碳會被鎖定在岩石中,導致光合作用停止。Scherf 指出,預計地球在約 2 億至 10 億年後將面臨這一狀況。為了驗證不同的情境,研究團隊模擬了二氧化碳濃度較高的大氣環境。他們發現,二氧化碳濃度為 10% 的行星能夠維持其生態系統長達約 42 億年,而 1% 的濃度則僅能持續約 31 億年。
然而,二氧化碳並不是唯一的關鍵因素,氧氣的含量同樣至關重要,必須至少達到 18%。這樣的氧氣濃度不僅是大型複雜生物所需的,也對火的存在至關重要。沒有火,就無法冶煉金屬,而沒有金屬,則無法形成技術文明。接下來,研究人員針對時間進行了探討。地球上經歷了約 45 億年的演化,才出現了能夠建造技術的智慧生命。根據這一參考點,研究者比較了生態系統的持續時間與文明出現所需的時間,並考慮了這些文明可能存活的時長。
數學模型顯示,若在一個二氧化碳濃度為 10% 的行星上,一個技術文明需要存續至少 28 萬年,才能使人類在銀河系中擁有一位同時代的鄰居。若要有 10 個文明與人類同時存在,則其平均壽命必須超過 1000 萬年。這一數據遠遠超過人類作為技術文明所經歷的幾千年歷史。這一研究揭示了一個驚人的結論:如果人類有朝一日能夠探測到另一個智慧文明,幾乎可以肯定它將比我們更古老、更先進。根據計算,最近的外星文明距離我們約 33,000 光年,位於銀河系的另一側。
這項研究對 SETI 的前景提出了挑戰,顯示出智慧生命演化、發展技術及存活足夠長的重疊機率非常低,而這樣的距離使得檢測變得更加困難。儘管如此,研究者強調,尋找的工作仍然必須持續進行。Scherf 說道:「雖然外星智慧生命可能稀少,但只有通過真正的搜尋才能找到它們。如果這些搜尋什麼都未發現,那將使我們的理論更有可能。如果 SETI 發現了什麼,那將是科學史上最大的突破之一,因為我們將知道自己在宇宙中並不孤獨。」這項研究同時提醒人們地球生態系統的獨特性與脆弱性,強調我們大氣中氣體的平衡是微妙且不可永久的,因此我們不能輕言改變它。這項研究最近在 2025 年歐洲行星科學大會上發表。




