为什么总以人类生存标准寻找外星人？他们不能喝硫酸，吃岩石吗？

　　1960年，天文学家法兰克·德雷克使用直径26米的绿堤电波望远镜，对波江座的天苑四(Epsilon Eridani)和鲸鱼座的天仓五(Tau Ceti)，这两颗类似太阳的邻近恒星进行了监察。
　　这个被称为＂奥兹玛计划（Project Ozma）＂的监察活动，揭开了人类寻找外星智慧生物的序幕。
　　由于不知道他们究竟在哪，所以科学家们一方面向着恒星密集的区域，发射有关人类和地球的信息，比如1974年的阿雷西博信息。
　　另一方面则将目光聚焦到了宜居行星上，试图通过宜居行星来找到潜在的外星智慧生命。
　　什么叫做宜居行星？
　　所谓的＂宜居＂是相对人类而言的，就是适合人类生存和生活的星球。
　　比如重力和地球差不多、处于当前恒星的宜居带内、地壳活动不太剧烈等等。
　　当然，最重要的还是，表面有液态水和大气中富含氧气。
　　一直以来，科学家们都将氧气含量作为一项重要寻找标准，但这样的判别依据，却一直都饱受诟病。
　　很多人认为，科学家用人类生存必须的元素，来寻找外星生命，似乎有些思维僵化，毕竟宇宙浩瀚，生命形态也千差万别，他们需要的可能跟人类完全不同，比如他们可能吸的氢气、喝的液态甲烷。
　　那么，科学家们这样寻找，真的是因为他们的脑洞不够大吗？
　　今天我们就从氧气的角度，聊一聊这个问题。
　　氧气是生命存在的先决条件吗？
　　由于氧气是人类生存必需的元素，这让很多人下意识认为，氧气是所有生命必需的元素，甚至是孕育生命的先决条件。
　　但其实这种观点并不正确，因为氧气是属于生命的奇迹。
　　说得更直白一点，只有存在生命的星球，才会拥有大量的氧气，而那些没有生命的死寂天体，不可能拥有大量的氧气。
　　为什么呢？
　　这主要和氧元素的化学性质有关。
　　我们都知道，电子在原子中不会扎堆聚集，它们是分布围绕在原子核附近的。
　　而原子有个怪癖，它们喜欢让自己的最外层达到满电子状态，也就是2个或8个，因为这样才能达到稳定状态。
　　氧原子有两层电子，最里层2个电子，最外层6个电子，它渴望变成最外层2个电子或8个电子的稳定状态。
　　但前者需要丢掉6个电子，而后者只需要得到2个电子。
　　由于氧原子核带8个正点，要让它丢掉6个电子，难度远大于得到2个电子。
　　因此，氧原子想要达到稳定状态，就只能从其他元素那抢2个电子，这就使得氧元素非常活泼，在没有＂人为＂干扰的情况下，它会和其他元素组成各种化合物，几乎不可能以单质的形式存在。
　　比如我们的宇宙是 富氢的，在太空环境，氧原子很容易和氢结合成水。
　　在一些大质量的行星上，氢气也逃不脱强大的引力，所以在富含氢的大气里，不会有游离的氧元素。
　　而在质量 小的行星或卫星上，只要氢气跑得掉，氧气也就跑得掉。
　　当氧元素千辛万苦找到一个尺寸适中的岩石行星，想要在上面肆意玩耍时，岩石中好客的硅、铁、铝、钙、镁等金属元素不乐意了——在我们的地盘上，怎么能让你自己一个人玩呢，必须陪着。
　　等好不容易应付完这些金属元素后，碳元素又来了。
　　如果说氧跟氢结合，还有可能被光解，然后缓慢地释放出来的话，那氧跟碳结合就是真正的至死不渝了。
　　所以，在没有意外的情况下，如果岩石行星或卫星上，氧元素多一点的话，大气的主要成分就是二氧化碳+氮气，碳氢多一点的话就是甲烷+氨气。
　　注意，这里说的是没有意外的情况下，如果出现了意外，会是什么样的情况。其实地球就是最好的例子。
　　地球上氧气哪来的？
　　在地球最开始形成时，原始大气的成分主要是二氧化碳、氮气、甲烷这样的温室气体。
　　而氧气是以H2o的形式存在于水中，所以当时的地球其实是一个无氧环境。
　　那么，当初的无氧是怎样变成现在的有氧的呢？就像前面说的那样——氧气是生命创造的奇迹。
　　时间回到35亿年前，当时的地球一片混沌，海洋中游荡着各种厌氧菌。
　　这些简单的单细胞生物，每天的生活就是泡泡热水澡，并在海洋这个大浴缸内，四处寻找小分子为食。
　　大家都在舒适圈安逸地活着，但只有蓝藻对当前的生活不满意，人生苦短，对于细菌来说也是如此。
　　蓝藻浮上水面晒着太阳，做着白日梦，希望过上躺着就能赚钱的生活，在这种强烈的情感激发下，它学会了一个堪称神技的被动技能——光合作用。
　　在这个技能加持下，借助着桑拿房的阳光，利用大气中取之不尽的二氧化碳和浴缸里的水，就能够制作出美味的糖类（碳水化合物）。
　　它再也不用到处寻找小分子为食，实现了躺着赚钱的梦想。
　　在35亿~25亿年前这段时间里，凭借着高效率的光合作用，蓝藻大量繁殖，而光合作用产生的废气也被蓝藻随意排放。
　　当然，＂废气＂只是相对蓝藻来说的，对于现在的地球生物来说，这些废气可是赖以生存的关键，它的名字叫——氧气。
　　最开始，氧气还能被岩石和地表中的各种金属元素＂吸收＂，但随着蓝藻越来越多，氧气不可避免地过剩了。
　　这直接改变了地球的大气环境，当时的地球生命迎来了至暗时刻，99.5%的生命永远退出了历史舞台。
　　这个地球生命史上第一次大规模的灭绝事件，被科学家们称为——大氧化事件。
　　需要注意的是，＂大氧化事件＂的名称其实很具有误导性，很多人会误以为，这时地球大气中的含氧量已经和现在差不多了。
　　但实际情况是，大氧化事件发生之后，在长达十几亿年的时间里，地球大气中的氧气含量一直保持在1%左右，并没有暴增到现在的21%。
　　一直到距今5.8亿 5.2亿年前后，大规模的造山运动，让地球发生了第二次大氧化事件，大气中的氧含量才增加到现代大气氧含量的60%以上的水平，从而触发了多细胞真核生物的大爆发，以及动植物的快速起源和寒武纪生命大爆发。
　　再后来，随着进行光合作用的植物越来越多，地球的含氧量才逐步上升，并最终发展到今天的程度。
　　其实这个复杂的过程也可以这么说，碳基生物的活动＂暂时性＂地把大气中的碳进行了剥离，才导致游离的氧气成为重要的组成部分。
　　根据计算，如果将地球上所有的生物全都抹除，那么地球大气很快就会恢复为二氧化碳+氮气的＂正常＂状态。
　　氧气是更多可能性的前提
　　大量氧气的存在，不仅能够证明某个天体上可能存在着生命，同时，它还是更多可能性的基础和前提。
　　现在的研究已经证明，火星曾经是一颗拥有过大片海洋的宜居行星，它表面纵横交错的河床、随处可见冲刷痕迹以及到处散落的鹅卵石就是最好的证明。
　　而科学家们在2008年通过伽利略航天器上的近红外测绘光谱仪，证明金星表面有花岗岩地形。
　　而花岗岩地形的形成需要水，这就意味着金星在远古时期可能同样拥有大片的海洋、舒适的环境。
　　其实这一点也不奇怪，毕竟地球、火星和金星这三颗岩质行星都诞生于同一片星云，组成成分基本相差无几，更何况几乎都处于太阳系的宜居带内。
　　但为什么火星变成了今天这副荒凉死寂的模样呢？因为它失去了所有水。
　　太阳光中的高能射线会将水分解成氧气和氢气，氢气因为密度非常小，很容易散逸到宇宙空间。
　　长此以往，火星表面的海洋被分解殆尽，遗留下的氧和地表物质发生了氧化反应，这也就是火星表面呈现赤红色的原因，因为都是氧化铁。
　　地球上的水受太阳光中的高能射线影响也会被分解，但因为地球上氧气含量极高，氢原子还没来得及散逸到宇宙空间就被氧化，重新变成水落回地表。
　　所以，大量的氧意味着行星能够保住自己的海洋。
　　另外，根据相关研究，当生物进行无氧呼吸时，它只能释放出供能物质10%的能量，而当变成有氧呼吸时，这个数字就会从10%上升到40%。
　　这种堪称质变的效率提升所带来的，是更复杂的食物链和更高的生态层级，而这些是更复杂生态系统的前提，是生物多样化和复杂化的前提。
　　可以这么说，如果地球生命最开始没有走上有氧呼吸的演化道路，那现在的生物界肯定是单调和平淡的，远没有现在多姿多彩，甚至不会出现人类这样的智慧生命。
　　地球生命是最好也是唯一的样本
　　因此，作为一种可以证明生命存在的证据，同时又是复杂生态不可缺少的条件，我们当然要将大气中的氧气含量，作为寻找外星生命的依据之一。
　　那外星人可能吸的是氮气而不是氧气吗？当然有可能，论脑洞谁能比得上专业知识更丰富的科学家呢。
　　就像科普泰斗阿西莫夫，在一篇名为 《并非我们所认识的——论生命的化学性质》的文章中，指出了宇宙中可能有的六种生命形态：
　　1，以氟化硅酮为介质的氟化硅酮生物；
　　2，以硫为介质的碳氟化合物生物；
　　3，以液态水为介质的核酸/蛋白质（以氧为基础的）生物；
　　4，以液氨为介质的核酸/蛋白质（以氮为基础的）生物；
　　5，以液态甲烷为介质的类脂化合物生物；
　　6，以液氢为介质的类脂化合物生物。
　　这其中，只有第三种是我们熟悉的碳基生命， 而阿西莫夫之所以会将硅基生命排在第一位，主要有三个原因。
　　第一个是，硅元素在宇宙中分布广泛，并且相对丰富， 尤其在类地行星上，硅元素和碳元素的质量比甚至达到了925:1。
　　其次， 硅元素可以通过硅氧链结合成多变的、稳定的、不活泼的有机硅，在浩瀚的宇宙中，可能性通常意味着必然性。
　　最后，也是最重要的一点，含氟的硅化合物可以是液态的。
　　这意味着，硅基生命可以不像我们想象中那样，宛如岩石、行动缓慢、必须生活在高温环境下。
　　我们很难想象，这种形态的生物究竟会长什么样。
　　那么，既然硅元素看起来这么优越，为什么地球最后还是选择了碳基生命，而不是硅基生命呢？这个问题我在之前的文章里有详细的解答，感兴趣的可以去看看。
　　回归正题，外星生物可能不仅吸的 是氮气，还可能喝的是硫酸，吃的是岩石，但这些＂脑洞＂对寻找没有任何的帮助。
　　我们现在不知道生命诞生需要什么条件、不需要什么条件，我们只知道地球环境确实孕育出了生命以及人类这样的智慧生命。
　　就好比，假如你是地球上一只孤独的螃蟹，你想要寻找自己的同伴，你会去哪里找？ 最好的方法当然就是按照自己的生存环境去找，也就是有水的地方，比如湖泊、海洋、沼泽等等。
　　当然，雪山、沙漠这样的环境也有可能存在螃蟹，但地球太大了，这些地方你终其一生也找不完。
　　因此，科学家们 才会在宇宙中寻找类似地球的环境，或者说适宜人类生存的环境，至少那里有孕育生命的可能性。这可要比在浩瀚宇宙中漫无目标的寻找，高效的多。
　　或许人类在未来会改变寻找的必要条件，但那一定是在，真正发现外星生命之后。