解读宇宙常数对生命进化的影响，外星人未必就是我们眼里的“人”

地球上的物种，每一种都独特，皆由其所处自然环境塑造。几乎地球上的每个角落，都曾被生物踏足或居住。

在塑造地球生命多样性的过程中，各种因素起着重要作用。温度、水资源、地形、自然资源和光照，都是影响生物圈中生命形态的关键因素。所有这些因素综合作用，在每一种生命体中刻下了生命的独特印记，导致了在每个环境下生命的多样化演变。这就造就了地球上各种生命形态之间的丰富多样性。

然而，当我们思考外星生命的特征时，在某种程度上我们必须考虑重力强度、母星类型、大气压力、大气组成、季节变化以及卫星的存在。这些对地球生命来说是基本不变的宇宙常量，我们以各种方式共同应对它们。所以地球上的生命在很多方面都惊人地相似。

《星际之门》系列中的阿斯加德与我们在20世纪对外星人的描述惊人地相似。

外星生命的概念并不是什么新鲜事物。自古以来，科学家和梦想家都在探索外星生物的存在。目前还没有人能肯定地回答是否有外星生命存在在广阔无垠的宇宙中，但如果有，它们无疑会根据各自星球的独特环境进化出独特的特征，正如地球上的生命所做的一样。

随着开普勒太空望远镜的发射，美国宇航局已经发现了众多的系外行星，这些行星的多样性丰富且各具特色，每个行星都有其独特的属性。生物学家正尝试利用这些行星的特性，与地球上已知生命在类似条件下的特性进行对比，以预测外星生命的复杂特征。

地球是我们所知生命唯一存在的场所。我们必须以地球上的生命作为模板，去推测其他星球上的生命是如何进化的。

因为我们只拥有关于生命进化的一个数据点（即地球），我们在分析时只能做出一些假设。因为地球上的生命都是以碳为基础的，所以我们将对外星生命做出同样的假设。这并不是说其他形式的生命不可能存在，只是碳基生命是我们所知的唯一生命形式。我们还将假设，外星生命的起源与地球上的生命相同，进化过程与地球上的进化相同，假设外星生命同样依赖水、空气和营养。

以此为前提，我们才能推测出在与地球大不相同的星球上复杂外星生命的特征和外观，我们才能回答：外星人会是什么样子？我们才能发现不同的宇宙常量对生命形成和进化的影响。

行星质量

重力加速度

2016年，根据大小分类的系外行星图。尽管我们对宇宙中系外行星的分布了解不全，但明显可以看出，质量在地球的2-5倍之间的岩石行星非常常见。

行星的质量影响了该行星的引力强度。质量越大的行星引力越强。一个引力更强的行星可能为复杂的生命形式带来更短、更坚实的结构。这种即短又坚固的特征既减少了坠落能量，又在更强的重力加速度下带来更大的稳定性。强大重力还会对骨骼关节等造成更大损害。这意味着，在巨大的星球上，生命可能具有更多肌肉结构，而不像我们主要由骨骼构成的结构。

大气含量/压力

根据行星的质量和表面温度，行星可以保留不同大气气体。一个巨大的岩石行星可能有能力保留氦气，以及地球上看不到的其他气体。

地球上的大气主要由两种气体组成：氧和氮，还有植物生命所必需的少量二氧化碳。一个更大的行星，因为引力更大，会吸引更厚的大气层。这种更厚的大气层会包含我们在地球上找不到的其他气体；主要由一些重量轻，无法抵抗太阳风侵袭或地球引力束缚的气体组成。一个更大的外星世界的生命可能需要一个先进的呼吸过滤系统，以便过滤掉不需要的所有空气分子。

地形和水

一个足够大的行星将有足够的引力使行星的表面完全变平，使整个世界变成一个巨大的浅海。《星际穿越》中的一个场景就是如此。

一个质量更大的行星，在数百万年的大气和雨水侵蚀过程中，强大的引力将有助于夷平山脉，填满峡谷。在这样一个星球上，海洋的底部将变得平坦，形成广阔的浅海。实际上，一个巨大的外星星球的表面可能被高达90%或更多的水覆盖。在这样一颗行星上，海洋生物将更加普遍和丰富，而陆地生物则不需要庞大的装备来应对多变的地形。在小星球上，情况正好相反。

行星轨道、自转和轴向倾斜

长耳兔的耳朵在高温下可以增加血液流动，以便更快散热。本质上，耳朵变成了生物散热器！

假设生命以碳为基础，生命诞生所需的温度在0到100摄氏度之间，分别对应液态水的冰点和沸点。在地球上，我们星球的平均温度约为15摄氏度。液态水可以在0到100摄氏度之间的任何地方存在，实际上，在外星球厚厚的大气层中，温度会更高。只要外星生命在这样的温度下进化数百万年，就可能更接近液态水的高温屏障。这样的生命需要一个先进的自然热控制系统来防止过热，比如高反射、低吸收率的外表面，甚至可能是一个全身流体散热机制。

季节变化长度

TRAPPIST-1系统（外星系统）的所有行星都围绕它们的主恒星运行，其半径完全在围绕太阳的水星轨道半径之内，所有行星都在不到20天的时间内完成围绕主恒星的运行。这意味着它们每年的季节变化发生在这个时间段。

如果一颗行星围绕一个较冷的恒星运行，那么它需要在离母恒星稍微近一点的地方运行，才能保持生命的平均温度。这将带来较短的轨道周期，从而缩短季节。较短的季节将造成在一年的过程中更快的温度和压力变化，产生更频繁的风暴和天气现象。这里的生命将要适应这样的环境。相反，一颗行星围绕一个较热的恒星运行，比如一颗F型恒星。在这样一个世界里，冬天可以持续地球一年的大部分时间，酷热的夏天也同样长。这些恒星的生命将被迫长时间地应对各种温度。

季节的变化

决定地球四季变化的，是地球的轴向倾斜，而不是它与太阳的距离。

一颗行星的季节长度由它的轨道周期而决定，但是季节的实际变化情况将由该行星的轴向倾斜度决定。随着倾角超过23度，地球上夏季和冬季之间的温度相差高达60度。如果一个外星星球的倾角更大，一年中温度波动将更加明显。因此，生命需要学会如何适应差异极大的温度。

一颗潮汐锁定的系外行星，在这个行星上，行星的一天的长度和它一年的长度一样。

行星上一天的长度是由自转速度决定的。行星自转越快，白天就越短。快速旋转的星球将有活跃的大气和巨大的温度变化，将导致更大和更频繁的天气现象。对于缓慢旋转的世界，情况正好相反。一个缓慢旋转的行星的大气会更平静。这些星球将有很长的白天，这将迫使生命进化出某些隐秘的属性，以便在漫长的夜晚狩猎（或避免被捕猎）。小行星实际上可能被潮汐锁定在它们的主恒星上，因此行星的同一面总是朝向恒星。生活在这半个世界上的生物甚至可能不知道黑暗的定义。

主星和系统

不同温度的恒星波长发射率的对数图。

请注意，人类所感知的“可见光”正处于太阳最强大的辐射波长的顶峰。

我们的太阳发出一种恒定的光源，其峰值波长约为500纳米。地球上的生命进化到能观察到这种波长及其周围的光，这并非巧合，而是长期适应环境的过程。在一颗围绕较小的红矮星运行的行星上，外星人可能会进化出更长的波长视野，对我们来说，这完全属于红外线。他们的眼睛也可能对紫外线更加敏感，因为M级恒星看起来比我们天空中的太阳更大。众所周知，较小的恒星比较平静、较大的恒星更活跃，会发出更多致命的耀斑。大恒星周围的生命也需要更好地适应这种辐射，以免面临灭绝。

自然资源丰富度

球状星团，如M-80，是由大量缺乏金属的古老恒星组成。这些恒星可能在岩石行星的形成以及生命的出现方面存在障碍。

一个星球的恒星系统也是自然资源丰富程度和类型的一个主要因素，一个较老的恒星系统可能更加纯净，由较轻的元素组成。岩石行星的数量将少于气态巨行星，稀有元素的数量也将大大减少。另一方面，一个较新的行星系统可能拥有前几个恒星系残余物的自然资源，自然资源丰富。地球上的生命依赖于其中的一些重元素，如钙、钾和镁来发挥作用。一个缺乏这些资源的世界可能在最初就难以形成生命。另一方面，拥有更多这些资源的行星可能能够支持其表面上进化出生命并且具有生物多样性。

月亮的存在

虽然我们的月亮在夜间非常明亮，但它只有太阳的1/400000。

月亮在地球生命进化过程也发挥着重大作用。月球的诞生纯属偶然，在一次剧烈的撞击后于碎屑中凝聚而出，而这样的巧合在别处未必重现，使得其他星球很可能缺失如此庞大的卫星，甚至没有卫星的陪伴。在这种缺乏明亮卫星的异星环境中，生命体可能需要适应浓重的黑暗，进而发展出更为敏锐的感知能力。

作为一颗具备生命承载能力的卫星，需抵御恶劣环境，如主星的强烈辐射。而拥有一个强盛的主行星磁场作为守护伞，则能为生命的萌芽提供安全的港湾。

此外，一些外星星体可能作为巨大的气态巨行星的卫星而存在，它们因潮汐的加热效应保持着适于生命生存的温暖。这些卫星或许会因潮汐锁定而永恒面向其主星，它们的昼夜和季节的长短与变化，将受到主行星轨道周期及偏心率的制约。生命体在这样的环境中必须学会适应。有科学家认为，得益于主行星强盛的磁场庇护，这些卫星或许比地球更适宜生命的繁衍。这个强大的屏障可以屏蔽有害的恒星辐射。而且由于潮汐加热的机制，这些卫星可能位于远离主恒星的轨道上，并不完全依赖恒星的辐射热获得能量。

综上所述，如果确有外星生命存在，那么它们的形态和习性定将与地球上的生命大相径庭，因为生命的多样性是与其生存环境息息相关的。或许，哪怕是宇宙间最为奇异、最为艰苦的环境，也能被生命力所征服。但同时，也有可能外星生命的进化方式超乎我们的想象，若真是如此，那我们之前的所有推论都将变得毫无意义。

每一个存在于地球上的生命都是无与伦比的，正如那些散落在宇宙各处、适应了不同星球环境的生命一样。