解讀宇宙常數對生命進化的影響，外星人未必就是我們眼裡的“人”

地球上的物種，每一種都獨特，皆由其所處自然環境塑造。幾乎地球上的每個角落，都曾被生物踏足或居住。

在塑造地球生命多樣性的過程中，各種因素起着重要作用。溫度、水資源、地形、自然資源和光照，都是影響生物圈中生命形態的關鍵因素。所有這些因素綜合作用，在每一種生命體中刻下了生命的獨特印記，導致了在每個環境下生命的多樣化演變。這就造就了地球上各種生命形態之間的豐富多樣性。

然而，當我們思考外星生命的特徵時，在某種程度上我們必須考慮重力強度、母星類型、大氣壓力、大氣組成、季節變化以及衛星的存在。這些對地球生命來說是基本不變的宇宙常量，我們以各種方式共同應對它們。所以地球上的生命在很多方面都驚人地相似。

《星際之門》系列中的阿斯加德與我們在20世紀對外星人的描述驚人地相似。

外星生命的概念並不是什麼新鮮事物。自古以來，科學家和夢想家都在探索外星生物的存在。目前還沒有人能肯定地回答是否有外星生命存在在廣闊無垠的宇宙中，但如果有，它們無疑會根據各自星球的獨特環境進化出獨特的特徵，正如地球上的生命所做的一樣。

隨着開普勒太空望遠鏡的發射，美國宇航局已經發現了衆多的系外行星，這些行星的多樣性豐富且各具特色，每個行星都有其獨特的屬性。生物學家正嘗試利用這些行星的特性，與地球上已知生命在類似條件下的特性進行對比，以預測外星生命的複雜特徵。

地球是我們所知生命唯一存在的場所。我們必須以地球上的生命作爲模板，去推測其他星球上的生命是如何進化的。

因爲我們只擁有關於生命進化的一個數據點（即地球），我們在分析時只能做出一些假設。因爲地球上的生命都是以碳爲基礎的，所以我們將對外星生命做出同樣的假設。這並不是說其他形式的生命不可能存在，只是碳基生命是我們所知的唯一生命形式。我們還將假設，外星生命的起源與地球上的生命相同，進化過程與地球上的進化相同，假設外星生命同樣依賴水、空氣和營養。

以此爲前提，我們才能推測出在與地球大不相同的星球上覆雜外星生命的特徵和外觀，我們才能回答：外星人會是什麼樣子？我們才能發現不同的宇宙常量對生命形成和進化的影響。

行星質量

重力加速度

2016年，根據大小分類的系外行星圖。儘管我們對宇宙中系外行星的分佈瞭解不全，但明顯可以看出，質量在地球的2-5倍之間的岩石行星非常常見。

行星的質量影響了該行星的引力強度。質量越大的行星引力越強。一個引力更強的行星可能爲複雜的生命形式帶來更短、更堅實的結構。這種即短又堅固的特徵既減少了墜落能量，又在更強的重力加速度下帶來更大的穩定性。強大重力還會對骨骼關節等造成更大損害。這意味着，在巨大的星球上，生命可能具有更多肌肉結構，而不像我們主要由骨骼構成的結構。

大氣含量/壓力

根據行星的質量和表面溫度，行星可以保留不同大氣氣體。一個巨大的岩石行星可能有能力保留氦氣，以及地球上看不到的其他氣體。

地球上的大氣主要由兩種氣體組成：氧和氮，還有植物生命所必需的少量二氧化碳。一個更大的行星，因爲引力更大，會吸引更厚的大氣層。這種更厚的大氣層會包含我們在地球上找不到的其他氣體；主要由一些重量輕，無法抵抗太陽風侵襲或地球引力束縛的氣體組成。一個更大的外星世界的生命可能需要一個先進的呼吸過濾系統，以便過濾掉不需要的所有空氣分子。

地形和水

一個足夠大的行星將有足夠的引力使行星的表面完全變平，使整個世界變成一個巨大的淺海。《星際穿越》中的一個場景就是如此。

一個質量更大的行星，在數百萬年的大氣和雨水侵蝕過程中，強大的引力將有助於夷平山脈，填滿峽谷。在這樣一個星球上，海洋的底部將變得平坦，形成廣闊的淺海。實際上，一個巨大的外星星球的表面可能被高達90%或更多的水覆蓋。在這樣一顆行星上，海洋生物將更加普遍和豐富，而陸地生物則不需要龐大的裝備來應對多變的地形。在小星球上，情況正好相反。

行星軌道、自轉和軸向傾斜

長耳兔的耳朵在高溫下可以增加血液流動，以便更快散熱。本質上，耳朵變成了生物散熱器！

假設生命以碳爲基礎，生命誕生所需的溫度在0到100攝氏度之間，分別對應液態水的冰點和沸點。在地球上，我們星球的平均溫度約爲15攝氏度。液態水可以在0到100攝氏度之間的任何地方存在，實際上，在外星球厚厚的大氣層中，溫度會更高。只要外星生命在這樣的溫度下進化數百萬年，就可能更接近液態水的高溫屏障。這樣的生命需要一個先進的自然熱控制系統來防止過熱，比如高反射、低吸收率的外表面，甚至可能是一個全身流體散熱機制。

季節變化長度

TRAPPIST-1系統（外星系統）的所有行星都圍繞它們的主恆星運行，其半徑完全在圍繞太陽的水星軌道半徑之內，所有行星都在不到20天的時間內完成圍繞主恆星的運行。這意味着它們每年的季節變化發生在這個時間段。

如果一顆行星圍繞一個較冷的恆星運行，那麼它需要在離母恆星稍微近一點的地方運行，才能保持生命的平均溫度。這將帶來較短的軌道週期，從而縮短季節。較短的季節將造成在一年的過程中更快的溫度和壓力變化，產生更頻繁的風暴和天氣現象。這裡的生命將要適應這樣的環境。相反，一顆行星圍繞一個較熱的恆星運行，比如一顆F型恆星。在這樣一個世界裡，冬天可以持續地球一年的大部分時間，酷熱的夏天也同樣長。這些恆星的生命將被迫長時間地應對各種溫度。

季節的變化

決定地球四季變化的，是地球的軸向傾斜，而不是它與太陽的距離。

一顆行星的季節長度由它的軌道週期而決定，但是季節的實際變化情況將由該行星的軸向傾斜度決定。隨着傾角超過23度，地球上夏季和冬季之間的溫度相差高達60度。如果一個外星星球的傾角更大，一年中溫度波動將更加明顯。因此，生命需要學會如何適應差異極大的溫度。

一顆潮汐鎖定的系外行星，在這個行星上，行星的一天的長度和它一年的長度一樣。

行星上一天的長度是由自轉速度決定的。行星自轉越快，白天就越短。快速旋轉的星球將有活躍的大氣和巨大的溫度變化，將導致更大和更頻繁的天氣現象。對於緩慢旋轉的世界，情況正好相反。一個緩慢旋轉的行星的大氣會更平靜。這些星球將有很長的白天，這將迫使生命進化出某些隱秘的屬性，以便在漫長的夜晚狩獵（或避免被捕獵）。小行星實際上可能被潮汐鎖定在它們的主恆星上，因此行星的同一面總是朝向恆星。生活在這半個世界上的生物甚至可能不知道黑暗的定義。

主星和系統

不同溫度的恆星波長髮射率的對數圖。

請注意，人類所感知的“可見光”正處於太陽最強大的輻射波長的頂峰。

我們的太陽發出一種恆定的光源，其峰值波長約爲500納米。地球上的生命進化到能觀察到這種波長及其周圍的光，這並非巧合，而是長期適應環境的過程。在一顆圍繞較小的紅矮星運行的行星上，外星人可能會進化出更長的波長視野，對我們來說，這完全屬於紅外線。他們的眼睛也可能對紫外線更加敏感，因爲M級恆星看起來比我們天空中的太陽更大。衆所周知，較小的恆星比較平靜、較大的恆星更活躍，會發出更多致命的耀斑。大恆星周圍的生命也需要更好地適應這種輻射，以免面臨滅絕。

自然資源豐富度

球狀星團，如M-80，是由大量缺乏金屬的古老恆星組成。這些恆星可能在岩石行星的形成以及生命的出現方面存在障礙。

一個星球的恆星系統也是自然資源豐富程度和類型的一個主要因素，一個較老的恆星系統可能更加純淨，由較輕的元素組成。岩石行星的數量將少於氣態巨行星，稀有元素的數量也將大大減少。另一方面，一個較新的行星系統可能擁有前幾個恆星系殘餘物的自然資源，自然資源豐富。地球上的生命依賴於其中的一些重元素，如鈣、鉀和鎂來發揮作用。一個缺乏這些資源的世界可能在最初就難以形成生命。另一方面，擁有更多這些資源的行星可能能夠支持其表面上進化出生命並且具有生物多樣性。

月亮的存在

雖然我們的月亮在夜間非常明亮，但它只有太陽的1/400000。

月亮在地球生命進化過程也發揮着重大作用。月球的誕生純屬偶然，在一次劇烈的撞擊後於碎屑中凝聚而出，而這樣的巧合在別處未必重現，使得其他星球很可能缺失如此龐大的衛星，甚至沒有衛星的陪伴。在這種缺乏明亮衛星的異星環境中，生命體可能需要適應濃重的黑暗，進而發展出更爲敏銳的感知能力。

作爲一顆具備生命承載能力的衛星，需抵禦惡劣環境，如主星的強烈輻射。而擁有一個強盛的主行星磁場作爲守護傘，則能爲生命的萌芽提供安全的港灣。

此外，一些外星星體可能作爲巨大的氣態巨行星的衛星而存在，它們因潮汐的加熱效應保持着適於生命生存的溫暖。這些衛星或許會因潮汐鎖定而永恆面向其主星，它們的晝夜和季節的長短與變化，將受到主行星軌道週期及偏心率的制約。生命體在這樣的環境中必須學會適應。有科學家認爲，得益於主行星強盛的磁場庇護，這些衛星或許比地球更適宜生命的繁衍。這個強大的屏障可以屏蔽有害的恆星輻射。而且由於潮汐加熱的機制，這些衛星可能位於遠離主恆星的軌道上，並不完全依賴恆星的輻射熱獲得能量。

綜上所述，如果確有外星生命存在，那麼它們的形態和習性定將與地球上的生命大相徑庭，因爲生命的多樣性是與其生存環境息息相關的。或許，哪怕是宇宙間最爲奇異、最爲艱苦的環境，也能被生命力所征服。但同時，也有可能外星生命的進化方式超乎我們的想象，若真是如此，那我們之前的所有推論都將變得毫無意義。

每一個存在於地球上的生命都是無與倫比的，正如那些散落在宇宙各處、適應了不同星球環境的生命一樣。