生命如何在地球上产生以及在哪里产生的这个问题，是一个极其复杂的谜团。而构成这个谜团的碎片——即真正发生了什么事件的物理证据——早已消失。生物学家们所能做的最好的事情，就是试图重构这些碎片可能的样子，以及它们可能如何组合在一起。迄今为止，生命起源研究中的每一个突破，都只是朝着对生命如何真正产生做出令人信服的解释迈出了重要但非常微小的一步。也许，正如萨根所认为的那样，生命在适当的条件下是不可避免的。同样，生命即使在最好的情况下，也可能极其极其难以产生。而且，生命在地球上如此多恶劣的环境中得以生存，并不能证明生命容易产生。它只证明了生命在产生之后能够疯狂地适应。
因此，如果你是一个悲观主义者，你可能会得出结论，寻找地外生命可能徒劳无功。如果你需要更多的弹药来支撑你的悲观情绪，你可以看看古生物学家彼得·沃德（Peter Ward）和天文学家唐·布朗利（Don Brownlee）在2000年出版的《稀有地球》（Rare Earth）一书。作者提出了一系列论点，认为虽然生命在银河系中可能很普遍，但我们真正希望能找到的那种先进生命却非常罕见。每个论点单独听起来都相当有说服力；但当它们结合在一起时，起初似乎具有毁灭性的威力。
如果没有木星，将有1万倍的彗星撞击地球。
以木星为例。如果我们的最大行星以某种方式向太阳螺旋靠近，变成一颗热木星，它可能会扰乱地球的轨道。但如果我们根本没有木星，那也可能是一个问题。沃德和布朗利认为，原因是木星保护地球免受彗星撞击。彗星起源于太阳系的外部，大多数彗星都留在那儿。然而，当一颗彗星落向太阳时，它几乎总是被木星弹开，在到达地球附近之前。天文学家乔治·韦瑟利尔（George Wetherill）几十年前就曾表明，如果没有木星，我们将遭受大约一万倍于现在的彗星撞击地球——这对任何比细菌更高级的生命形式的出现和进化都不是什么好事。
沃德和布朗利还指出，与太阳系中的任何行星-卫星对相比，我们的月球相对于地球来说要大得多。它如此之大，以至于它的引力有助于稳定地球的倾角。火星，其卫星非常小，其摆动就像一个快要倒下的陀螺。没有月球，我们的行星也会发生同样的情况，这将导致季节极不稳定，并使动植物难以适应。
还有板块构造，它在数亿年的时间里将地球的地壳循环回地幔。这个过程还会循环利用与地表岩石发生化学结合的二氧化碳，从而确保大气层不会经历失控的温室效应，将我们的星球变成像金星一样的温室。在太阳系所有的岩石天体中，只有地球拥有板块构造，所以在宇宙中它可能很罕见。还有地球的磁场，它保护我们免受来自太阳或深空的带电粒子的影响。然后……好吧， suffice it to say，《稀有地球》是一本令人警醒的书。
也就是说，直到你和吉姆·卡斯廷（Jim Kasting）谈过。 “很多人读了《稀有地球》并相信了它，”他在西雅图一家越南餐馆的谈话中告诉我。“我认为他们卖了很多拷贝，因为它正好是卡尔·萨根（Carl Sagan）的对立面。它吸引了那些不想相信卡尔一直在推销的整套理论的人。”
抛弃生命仅限于行星表面的观念，你就会突然有了更多可以寻找的地方。
卡斯廷逐一回应了《稀有地球》中的论点，并明确表示他不以为然。例如，他说，如果去掉月球，地球的倾角确实会混乱地摆动。但如果地球自转得更快——如果一天只有十二个小时而不是二十四个小时——这种混乱就会消失。“所以你必须问，”卡斯廷说，“如果没有月球，地球会转得多快？这很复杂。”总之，沃德和布朗利提出了一个看似有理的论点，但绝非定论。
卡斯廷接着说，木星确实能保护地球免受彗星撞击。但它实际上增加了我们被小行星击中的几率。这是因为小行星带就在木星的内侧，所以这个巨大的行星很容易就能将一块山一样大的岩石推入一个横跨地球轨道的轨道。“看起来，”卡斯廷在他的2010年著作《如何找到宜居行星》（How to Find a Habitable Planet）中写道，他在书中用一整章来反驳《稀有地球》的论点，“拥有一颗木星大小的行星……是一把双刃剑。”
至于板块构造，他说，在我们的太阳系中，金星是除了地球之外唯一一颗足够大的行星（比金星小的行星现在已经冷却了，所以不会有使大陆能够滑动的半熔岩石）。但金星缺乏它所需要的来进行地壳板块运动的润滑剂，这也许就是为什么尽管它的大小足够，却没有板块构造的原因。在可能拥有板块构造的两颗行星中，有一颗拥有，而卡斯廷完全看不出有任何理由认为金星在系外行星中是典型的，而地球却不是。
生命可能无处不在。
他说，归根结底是“有很多我们不知道的事情，所以我们进行推测。最终，如果我们能做到TPF（望远镜行星探测器）并进行后续任务，我们将弄清楚会发生什么，以及在哪里发生。‘我是一个乐观主义者，’他承认道。‘我同意卡尔·萨根的观点。我认为生命可能到处都是，也可能存在其他智慧生命。只是我在推测方面不像他那么擅长。’”
还有另一个你应该倾向于乐观的理由。宜居带的概念适用于你假设生命仅限于行星表面。如果你抛弃这个假设，并考虑地表下条件有利的地方，你就会突然有了更多可以寻找的地方。在我们自己的太阳系中，地球拥有唯一可供生命生存的表面，但行星科学家认为火星的地下也可能适合生命生存。2011年11月，NASA发射了其最大、最强大的火星探测器，这款六轮、SUV大小的“好奇号”火星车将钻探火星土壤，寻找有机化学物质（但本次任务不寻找生命本身）。
生命所需的合适条件也可能存在于更奇异的世界。天文学家们多年来一直知道，木星的卫星欧罗巴（Europa）和土星的卫星恩塞拉多斯（Enceladus）都有地下水。前者不至于从核心到表面都冻结的能量来自于潮汐挤压，因为它绕着木星的强大引力场运行；恩塞拉多斯的能量来源仍然是个谜。最近，理论家们提出，即使是冥王星也可能在其冰冷的表面下数百英里处存在液态水——在这种情况下，热量来自于放射性钾的衰变。至于复杂的碳分子，它们在彗星和小行星的本体中含量丰富，这些天体在数十亿年来一直在撞击卫星和外行星。
另一个看似合理的乐观理由是，宇宙没有义务遵循“我们所知的生命”的规则。碳在银河系中含量丰富，并且很容易与其他原子结合形成构成所有地球生物学基础的复杂有机分子。水也很丰富，并且作为一种多功能的溶剂。因此，认为碳基生命可能是普遍存在的，并且是天体生物学家应该寻找的目标，这并非不合逻辑。
经授权摘自《镜面地球：寻找我们星球的“孪生兄弟”》（Mirror Earth: The Search for Our Planet’s Twin）（Walker & Company）一书，该书今日出版。迈克尔·D·莱蒙尼克（Michael D. Lemonick）是《气候中心》（Climate Central, Inc.）的高级撰稿人，也是《时代》周刊的前撰稿人。《镜面地球》是他写的第五本书。点击此处购买。
