世界上到底有没有外星生命？

外星生命又称地外生命，指存在于地球以外的生命体。这个概念囊括了简单的细菌到具有高度智慧的“外星人”。研究和测试关于外星生命猜想的学科被称作地外生物学或天体生物学。

自从20世纪中叶以来，人类一直使用包括探测地球之外的电波、天文望远镜观测潜在的宜居行星等方法探测外星生命存在的迹象，但迄今为止并没有确切证据表明外星生命的存在。有人认为发现外星人的几率很小，也有很多人认为外星生命几乎必定存在

西方科学家查尔斯·林尼惠弗（Charles Lineweaver）等人提出了“银河系适宜居住带”。根据他们计算，这条“生命带”距离银河系中心大约2.3万-3万光年，大致相当于银河系半径的7%，其中含有的50亿颗可能诞生生命的恒星只占银河系恒星总数的不到5%。

许多作品引起了公众对地外生活可能性的兴趣。有人鼓励采用激进的方法接触外星智慧生命，声称银河系内或有智慧生命并达到可交流的程度，认为智慧生命仍按黑暗森林法则行事的想法是可笑的。

根据美国国家安全局的一份解密文件的研究指出，银河系中至少有1亿颗的行星可以具备孕育生命的条件，包括有适合的温度及化学条

存在与否

卡尔·萨根、霍金等科学家们认为，可观测的宇宙是如此之大，说除地球之外不存在生命是不可取的。许多有争议的证据称外星生命存在。

外星生命可能是在宇宙很多地方独立的产生，也有可能在一个地方产生生命，然后传播到其它可供居住的星球上去。这两种假设不一定是互相排斥的，但以尺度和机率的角度来看，作为位于适居带的地球拥有维持物种的生命生存和演化的所有条件，而事实上从地球历史中的显生宙开始至今，在长达五亿多年的岁月间和数百万的生物物种中，只有一个物种成功地演化成为高等智慧生命——人类，而非多种多元的高等智慧生物并存于地球上，这显示了在相同条件下，高等智慧生命并非如此的轻易出现和存在。

美国国立卫生研究院的科学家们基于“生物体基因复杂性”的研究认为宇宙中的生命在97±25亿年前就开始存在了，这比地球形成要早数十亿年

存在的可能性

认为地球之外存在生命有着很简单的事实的支持：仅仅在银河系中就有2000亿至4000亿颗恒星，而银河系只是宇宙中超过1000亿星系中的一员。据估计至少有十分之一的类似太阳的恒星具有行星系统。换言之，在可见的宇宙中，有至少6.25×1018颗具有行星系统的恒星。即使我们假设每10亿颗恒星里只有一颗支持生命存在的行星系统，那也有6.25×109个行星系统存在于我们可见的宇宙内。

现在据我们所知，太阳在行星系统里是普遍的，并没有独特的性质。因此可以相信在许多其他行星上也有适合生物生存的条件。在此假设之下，所有这些行星都不进化出生命是极不可能的，因此宇宙中很可能还有其他生命的存在。不过以上推测无视了一个事实，即生命的存活时间窗口可能只有数百万年。

生命存在的几率在1961年提出的德雷克公式就已经估算过了。然而，德雷克公式里有诸多的系数是完全基于猜测的，因此按此公式推算的结果也是具有争议的，并无法得到一个确切的结论。考虑到生命会在行星间蔓延：如果技术足够先进的生命形式在星际殖民，并且文明延续足够长的话，它们会在数百万年内充满整个星系。但事实上没有迹象表明这一现象的存在，这个事实被称作费米悖论。

可能的生存环境和形态

科学家在搜索外星生命时，多以液态水和有机物的存在作为外星生命存在之前提条件。水为地球生命体内各种化学反应提供了场所。水的中性pH值使得其电离的氢氧化物和水合氢离子既可以溶解带正电的金属离子，也可以溶解带负电的非金属离子；另外，有机物分子亲水性和疏水性的事实使得有机物分子能够形成水封闭膜。水分子之间的氢键也使得其更加容易储存蒸发的能量，并在冷凝时释放出来。这有助于气候的调节，维持生命所需的热稳定性。

有人批评这样以地球生物为蓝本的先入为主的观点阻碍了外星生命的探索。卡尔·萨根在1973年提出碳沙文主义，认为这些以人类为中心的思想限制了我们对于地外生命可能性的想像。例如在宜居带之外，有可能通过地热等方式维持地底的生物圈；也有生物能够在高砷低磷的环境下存活，这说明生物组成“必备”的六大基本元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫 ，可能不是必需的。除了碳基生命之外，有人认为外星生命也可能以硅基、硫基、氨基等生命形态存在。

太阳系中的星球宜居性

火星人脸”的原始批处理图像，的裁剪版，使图像出现斑点外观的黑点是数据错误

太阳系中的一些天体可能存在适合外星生命生存的环境，特别是那些可能有地下海洋的天体。天体生物学家认为，如果在太阳系中的其他地方发现到生命，它们更可能会是嗜极微生物。根据美国宇航局2015年天体生物学战略，“其他星球上的生命极可能就包括了微生物，其他地方任何复杂的生命系统都可能起源并建立在微生物生命基础之上的，关于微生物生命极限的重要见解可从现代地球上的微生物研究以及它们的普遍性和祖先特征获取到”。研究人员在地下深处发现了一系列令人惊叹的地下生物，主要是微生物，估计地球上70%左右的细菌和古细菌都生活在地壳内。俄勒冈州立大学深碳观测小组成员里克·科尔威尔告诉英国广播公司：“我认为其他行星及其卫星地表下适宜居住是一种合理的假设， 尤其是因为我们在地球上看到，生物可在远离阳光的地方活动，从地下深处的岩石中直接获取能量”。

火星上可能有适合微生物生命生存的独特地下环境；而木星的卫星木卫二上的地下海洋环境可能是嗜极微生物在地球以外的太阳系中最可能的栖息地。

胚种论提出太阳系其他地方的生命可能有共同的起源，如果在太阳系另一颗天体上发现了地外生命，那么它可能起源于地球，就像地球上的生命可能来自其他地方的播种一样（外生）。已知首次提到“胚种论”一词是在公元5世纪古希腊哲学家阿那克萨哥拉的著作中，19世纪，几位科学家再次以现代形式将其复兴，其中包括约恩斯·贝尔塞柳斯（1834年）、开尔文（1871年）、赫尔曼·冯·亥姆霍兹（1879年）以及后来的斯万特·阿伦尼乌斯（1903年）、弗雷德·霍伊尔爵士（1915-2001）和生于1939年的钱德拉·威克拉马辛（Chandra Wickramasinghe）等都是这一假说的重要支持者。他们进一步主张生命形式继续进入地球大气层，并可能导致流行病爆发、新疾病和宏观演化所必需的新奇基因。

定向泛种论（Directed panspermia）指在太空中有意传播微生物，或被送至地球在此开启生命孕育，或者从地球被送往新的星系以播种生命。 诺贝尔奖得主弗朗西斯·克里克和莱斯里·奥尔格尔（Leslie Orgel）提出，生命的种子可能是由先进地外文明有意传播的，但考虑到早期的“核糖核酸世界说”，克里克后来指出生命可能起源于地球

水星

“信使号”探测器发现了水星上存在水冰的证据。根据2020年3月报告的研究，有科学支持认为水星上某些地区可能宜居，也许有某种生命形式（可能为原始微生物）已存在于这颗行星上了。

金星

在20世纪初，金星被认为在宜居性方面与地球相似，但自太空时代以来的观测表明，金星表面温度约为摄氏467度（华氏873度），这使得金星不适合类地生命生存。同样，金星大气层几乎完全由二氧化碳组成，对类地生命有毒。在50到65公里高度之间，气压和温度与地球相似， 其酸性上层大气层中可适合嗜热性嗜极微生物栖留。此外，金星在形成后的至少数百万年时间里，表面可能拥有液态水。2020年9月发表的一篇论文宣称，在金星大气层中检测到磷化氢，其浓度无法用金星环境中已知的非生物作用（如闪电或火山活动）来解释

月球

自古以来，人类就一直在猜测月球上是否存在生命。1878年《科学美国人》发表了一篇题为《月球有人居住吗？》的文章，对这一主题进行了早期的科学探究。数十年后，1939年温斯顿·丘吉尔的一篇文章得出结论，由于缺乏大气层，月球不太可能孕育生命。

35亿到40亿年前，月球可能拥有足以维持其表面生命的磁场、大气层和液态水。现在月球内部温暖和受压的区域可能仍含有液态水。

有数种地球生物曾被短暂地带上了月球上，包括人类、棉花和缓步动物。

截至2021年，还没有发现到任何月球原生生命，包括月球岩石和土壤样本中的任何生命迹象。

火星

长期以来，人们一直在猜测火星上是否存在生命。现在普遍认为，火星过去曾存在过液态水，现在偶尔可在浅层土壤中发现少量液体卤水。在火星大气层中观察到的甲烷可能的生物特征起源尚无法解释，尽管现已提出了不涉及生命的假设。

有证据表明，火星曾有过一段更温暖湿润的历史：干涸河床、极地冰盖、火山以及只在有水环境中形成的矿物都已被发现。尽管如此，但目前的火星只有地下条件才可能支持生命。 2013年，好奇号火星车在盖尔撞击坑埃奥利斯沼研究获得的证据强烈表明，存在过一座可能为微生物生命适居环境的古淡水湖。

“好奇号”和“机遇号”火星车当前在火星上进行的研究是寻找古代生命的证据，包括基于自养、化能或化学无机自养菌生物圈，以及包括湖积平原（与古河流或湖泊有关的平原）在内可能宜居的古代水环境在火星上寻找宜居性、化石沉积（与化石有关）和有机碳证据是当前美国宇航局的主要目标。

谷神星

谷神星是小行星带中唯一的矮行星，拥有一层稀薄的水气大气层，水气可能是由冰火山或地表附近的冰升华（从固体转化为气体）所产生。尽管如此，谷神星上水的存在还是让人们猜测那里可能会有生命。它是太阳系中为数不多的科学家们想要寻找可能存在生命迹象的地方之一。虽然这颗矮行星今天可能没有生命，但可能有迹象表明它在过去曾存在过生命。

木星系统

20世纪60年代和70年代，卡尔·萨根和其他人估测了假设生活在木星大气层中的微生物条件。然而，强烈的辐射和其他条件似乎不允许包囊和分子生化作用，因此认为那里不太可能有生命。相比之下，木星的一些卫星可能拥有可维持生命的栖息地。科学家们已指出，三颗外层伽利略卫星-木卫二 、木卫三和木卫四的地下深处可能存在被加热的地下液态水海洋。木卫二－木星系统任务原计划确认这些环境的宜居性，然而，由于缺乏资金，该任务没有继续下去。类似任务如欧空局的木星冰月探测器和美国宇航局的欧罗巴快船目前正在开发中，计划分别于2022年和2024年发射。

木卫二

木星的卫星木卫二一直是猜测存在生命的主要对象，因为它的冰面下极有可能存在液态海洋。海底的热液喷口，如存在的话，可能会使海水变暖，并能为微生物提供营养和能量。它也可能通过宇宙射线撞击表面冰所产生的氧气来支持需氧大型动物群。

2011年，当人们发现木卫二厚实的冰壳中存在巨大的湖泊时，木卫二上存在生命的可能性大大增强。科学家们发现，湖泊周围的冰架似乎正在坍塌，从而提供了一种转移机制，通过这一机制，木卫二表面阳光照射区域所产生的生命化学物质可释放到它的内部。

2013年12月11日，美国宇航局报告在木卫二冰壳上检测到通常与有机物质有关的“粘土状矿物”（具体而言是页硅酸盐）。科学家称，这些矿物的出现可能是与小行星或彗星碰撞的结果。“欧罗巴快船”将评估木卫二的宜居性，计划于2024年发射，木卫二的地下海洋被认为是发现生命的最佳目标地。

土星系统

像木星一样，土星不太可能承载生命，但据推测，它的卫星—土卫六和土卫二上可能有支持生命的栖息地。

木卫二

土星的卫星土卫二具有一些产生生命的条件，包括地热活动和水蒸气，以及可能存在潮汐加热的冰下海洋。 2005年，“卡西尼-惠更斯号”探测器在飞越土卫二喷出的冰和气体间歇泉时，探测到了碳、氢、氮和氧—所有支持生命的关键元素。羽流的温度和密度表明地表下有一处更温暖的水源[71]。在可能存在生命的天体中，活生物体最容易从土卫二进入太阳系其他天体。

木卫六

土卫六，最大的土星卫星，是太阳系中已知唯一拥有稠密大气层的卫星。 来自“卡西尼-惠更斯号”任务的数据否定了全球碳氢化合物海洋的假设，但后来 证实在极地地区存在液态烃湖，这是在地球以外发现的第一种稳定的地表液体。 对任务数据的分析揭示了地表附近大气化学的各个方面，与那里的生物（如果存在）可能会消耗氢气、乙炔和乙烷并产生甲烷的假设相一致，但目前还不能证明这一假设。 美国宇航局的蜻蜓号任务计划于21世纪30年代中期登陆土卫六，该任务将搭载一架可垂直起降的旋翼机，发射日期定为2026年。

太阳系小天体

太阳系小天体也被推测是嗜极生物的寄宿栖息地。弗雷德·霍伊尔和钱德拉·威克拉马辛都提出彗星和小行星上可能存在微生物生命

其它天体

在太阳系较小的冰冷天体中，通过放射性衰变维持热量和加热的模型表明，在土卫五、天卫三、天卫四、海卫一、冥王星、阋神星、塞德娜和亡神星等大约100公里厚的固体冰壳下可能有海洋。特别令人感兴趣的是，模型表明在这些情况下，液体层与石质内核直接接触，使得矿物和盐类能够有效地混合到水中。这与木卫三、木卫四或土卫六等大型冰卫星内可能的海洋形成对比。在这些卫星中，高压冰相层被认为构成了液态水层的基础。

硫化氢已被认为是一种假设的生命溶剂，在木星的卫星木卫一上相当丰富，可能在距地表不深处就以液态的形式存在