地球外生命:关于纠正德雷克方程和大滤波器

我还想表达我对此主题的想法 ,尤其是在阅读了纠正Drake方程的想法之后。 虽然,这是一个伟大的过滤器思想的发展,并稍作修正,认为它不是一个,而是在发展的每个阶段。 但是,我将从德雷克方程式的方法开始,提到我的意思是说宇宙可能充满了生命,但是是以微生物的形式存在的,而智能生物可能不会在整个星系团中相遇。


根据目前的数据,事实证明,几乎所有恒星实际上都有行星,甚至是中子星。 可能无法仅估计黑洞中行星的存在,但是,有关现有样本的代表性存​​在一个问题,因为该距离对于系外行星的检测和研究非常重要,并且该样本大部分位于太阳系周围,半径约为1000光年。是银河系中微不足道的一部分。


但是,如果我们仅从理论上评估样本的代表性,就会得到很多减少因素。 引力波是最近发现的,在地球上它们显然非常微弱,但是在银河系的中心,那里有许多黑洞,可能发生引力风暴。 即使这不会干扰行星的形成,也将几乎持续发生地震,火山喷发等,即极不可能出现在银河系中心的可行行星。 这应该加上来自中子星和黑洞附近的强烈X射线辐射的影响,在黑洞附近,行星大气可能无法生存。 银河系中行星处于处于任何复杂生物不利条件下的恒星所占的百分比非常重要。


但是,如果您大致评估了行星在银河系郊区的期望,情况将略有好转。 首先,问题在于它们是否在那里,尤其是其中是否有很多石质的。 银河系的郊区可能拥有较少的重元素,并且气体星球不太可能比微生物更难以维持生命。 但是即使存在,也可能没有足够的有机物元素。 其次,银河系的边缘可能更容易受到外界影响,银河系间的小行星,行星,中子星和黑洞的存在极有可能,前者可能在银河系的边缘变成破坏性的陨石,而后者则使行星失去高能量辐射的气氛。


事实证明,银河系中的一小部分恒星可以拥有有利于复杂生命的行星。 但是,并非每个星系都能拥有一个“舒适的外围”。 在类星体中,引力风暴和高能辐射可以跨越整个星系。 在太小的星系中,较大的星系会发挥类似的作用,而在小的星系中,也可能会缺少重的元素以形成岩石行星。 结果,在可观察到的宇宙中,拥有有利于生命的行星的恒星所占的比例甚至更低。


然后,您可以向前走一步,考虑在有利条件下生命出现的可能性。 从理论上讲,可以假设如果发生了泛精症,它将对非生物发生起补充作用,也就是说,取决于较早发生的事情,行星上的生命可以两种方式出现。 土卫二的研究可能会增加关于这一主题的事实。 但是,尽管不存在这些事实,但可以假定在一定距离内可能发生泛精症,即细菌可以克服一些星际空间,但其中不包含大量中子星和黑洞。 但是,如果生物发生是不太可能发生的事件,并且几乎没有对星系或其星团生命有利的行星,那么生命可能就不会出现在它们身上。


回到估算适合生命的行星的份额,值得注意的是,可能有很多因素,首先,它们会影响行星生命形式的难度。 太阳系中巨行星的位置离太阳更远很可能为陨石提供了保护,最有可能的是,造成小行星带存在的巨型行星,并且距陨石与地球的距离最有利,而陨石在火星上摔得更多。 关于系外行星的当前数据几乎无法代表,因为当前的能力更适合于探测靠近恒星的大型行星,因此很难估计生命中这种有利排列的行星所占的比例。


另一个因素可能是月亮的存在。 这种假设至少来自以下事实:月球是太阳系中最大的卫星之一,而地球处于按尺寸减小的顺序排列的行星列表的后半部分。 此外,该比例可能接近稳定极限。 不管水星可能是金星卫星的假设的合理性,建议这种系统在原理上都是不稳定的,一颗不太大的小行星或彗星的引力撞击可能足以将一颗过大的卫星从一颗过小的行星的轨道上引出。


基于月球影响的机制,可以做出各种假设,由于缺乏有关其他行星的合适数据,目前尚难以评估其可靠性。 作为可能的影响机制的一个例子,由于月球重力对火山活动的影响,我们可以举出一个变体。 如果月亮的引力周期性地引起火山的小喷发,那么这可以防止岩浆压力的增长以及金星上观察到的极高火山活动期的开始。 可能是适度的火山活动提供了有利于生命生存的大气密度,而在与地球相邻的行星上却观察到了极端的变化。


某些元素的存在可能会影响形成复杂生命形式的可能性。 磷很可能使地球上的复杂生物得以发展。 值得注意的是,可能还有其他生命形式可能对陆地生物产生极端温度,但由于某些原因,并非所有生物都可能发展为复杂形式。 即使关于钛上可能的生物的细胞结构不同的假设是正确的,但这种形式也不能形成复杂的生物,否则惠更斯的探测发现了它们。 由于替代元素的普遍性较低,因此不太可能有比碳更适合高温的基础,因为替代元素的普及率较低,因此在这种情况下,生物发生的可能性变得如此之低,以致于整个可观察的宇宙中可能不会出现这种替代生命形式。


根据当前数据估算合适行星的份额,值得一提的是可能存在的广泛水世界,其中有可能包括最接近的已知系外行星proxima-b。 当然,J。Webb望远镜工作的开始将能够添加许多有关水世界的流行及其生存适用性的事实,但是如果我们从包括地球海洋居民在内的当前已知事实出发,我们可以做一个假设在没有大洲的行星上,聪明的生物永远不会或几乎不会出现。 海洋的组成也可能影响生物的复杂性,系外行星的某些部分可能具有高含量的酸或盐的海洋,这可能是大多数。


因此,最有可能以图表的形式描述外星生命的盛行。 “金字塔顶部”的数字是任意选择的,它仅表示一个假设,即整个银河系中至少有一个没有智慧生物的行星是很可能发生的事件,也就是说,它是根据银河系中行星的近似数目进行选择的。


图表


另外,值得一提的是德雷克方程式的最后一个因素,即技术先进文明的比例。 最显着的已知事实是地球上人们的生存时间与已知历史的持续时间之比,特别是技术进步的时间。 毫无疑问,目前地球上技术发达的文明是第一个,如果更早一些民族甚至假设存在的智能生物曾经具有技术发达的文明,那么痕迹就不可能完全消失。 像许多其他现代材料一样,聚合物比大多数天然材料更不容易自然降解,因此技术痕迹不会比恐龙骨骼更早消失。 然而,毫无疑问,玛雅印第安人之间或古埃及存在着非技术文明,而且关于第一个文明的消失,人们几乎一无所知。 上个世纪以来,西欧技术文明的出现可能是由几个因素的罕见巧合引起的,例如,先前的古代国家的存在和中世纪后期的情况。


他们中的第二个经历了一个宗教裁判所,很可能减少了具有超感官和其他能力的人的数量,这可能预示了技术发展的道路。 可能这远非所有因素,它们的巧合确保了技术文明的出现。 这很可能受到行星本身特征的极大影响-大陆的位置,海洋,岛屿,地心引力,年复一日的持续时间,卫星的旋转周期等等。 影响的机制可能非常不同-通过气候季节的特征,沿海居民点的潮起潮落,流动,建造房屋的首选材料,在地球上移动的能力以及许多其他选择。 有鉴于此,如果我们允许在可观测的宇宙中存在一定数量的外来文明,我们可以假设其中许多在整个地球对复杂有机生命的适应性的整个时期内并未开始技术进步,这很可能总是受到限制。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN416489/


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