未来十年 我们可能找到外星人
（本文原刊于2024年3月12日，后于2025年9月11日更新，包括毅力号探测车（Perserverance Rover）的岩石样本分析细节。）
忘掉飞碟与外星人绑架吧，以下是科学家真正寻找外星生命的方法。
但在这些关于“小绿人”的幻想之外，如今确实有一场真正的外星生命探索正在展开，而且这并非边缘科学或具争议的想法。这是一个系统性的过程，科学家正积极推进，并预计在十年内就能产生成果。
更确切地说，目前同时有多条寻找外星生命的路线：
在火星上，探测车正收集样本，以判断这颗红色星球上是否曾经存在生命；在太阳系的冰封卫星上，探测器正在寻找是否具备适合生存的条件；天文学家亦开始检测太阳系以外行星的大气，寻找可能暗示外星生命的元素混合物；同时，人类也在留意来自智慧文明的信号，无论是刻意发出的，还是偶然被接收到的。
“我认为在十年内，我们就能找到一些证据，显示附近行星上是否存在有机物，”英国皇家天文学家马丁·里斯（Lord Martin Rees）说，“我觉得我们（正站在分界线上）。”
如果外星生命存在，它并未明显地表现出来。
对外星智慧生命的早期搜寻行动，简称为“SETI”（search for extraterrestrial intelligence），始于20世纪中期，当时天文学家徒劳地在其他星球上寻找无线电讯号。
19世纪末，人们曾相信火星拥有可孕育生命的运河与河流，但后来发现火星大多是干燥贫瘠的荒地。至于其他恒星周围的行星，体积太小，难以发现，更遑论深入了解。
为了寻找外星生命，人类必须不断调整搜寻方式，并准备好接受初步发现可能只是微小的迹象——例如微生物的存在，或是遥远大气层中的化学标记物。
与好莱坞描绘的外星生命首次接触场景相比，这样的发现或许显得平淡无奇，但若能获得确凿证据证明地球以外存在生命，仍将彻底改变人类对自身在宇宙中位置的看法。
在太阳系内，火星可以说是目前寻找生命最受欢迎的地方。
我们已知这颗行星在数十亿年前可能曾经是湿润的，并具备可居住条件，表面曾有海洋与湖泊。近年来，科学家甚至发现一些令人振奋的线索，显示火星南极冰盖下方可能仍有液态水存在。
美国太空总署（NASA）的“毅力号”探测车正在靠近火星赤道北方的耶泽罗陨石坑（Jezero Crater）内，从一处被认为曾是湖泊的干涸湖床采集样本。目标是收集数十个样本，并于2030年代初送回地球，进行详细分析，以寻找生命迹象。
这项任务称为“火星样本取回”计划（Mars Sample Return），目前正面临困难，特别是在样本返回阶段，因美国总统川普任内削减太空预算，导致资金短缺。但若任务成功，将带来重大的科学成果。
火星上存在生命？“毅力号”迄今最大的线索
2025年9月，NASA宣布发现令人振奋的证据，显示火星过去可能曾有生命存在。这项发现来自“毅力号”探测车在耶泽罗陨石坑一处由古老河流冲刷而成的峡谷底部所采集的泥岩样本。
探测车上的仪器分析显示，岩石中含有矿物——一种名为“格雷石”（greigite）的硫化铁（iron sulphide），以及一种称为“薇安石”（vivianite）的磷酸铁（iron phosphate）——其形成方式与地球上由微生物活动所留下的痕迹相似。
NASA科学家表示，这些发现可能是过去生命的“生物特征”（biosignature）。
然而，这些证据未能得出结论，仍需进一步研究，在样本送回地球前，可能难以实现。
英国开放大学（The Open University）行星科学家、“火星样本取回”计划科学团队成员苏珊娜·施文策（Susanne Schwenzer）表示，火星过去若曾有生命，其与岩石和水的互动可能会留下痕迹。
她说：“如果有生命，情况会非常不同。如果我们能取得火星样本，就能以极微观的方式研究这些过程。”
部分样本甚至可能在岩石中保有微生物化石。“如果我不相信我们有很大机会发现些什么，我就不会把一生投入在这项研究上。我希望我们能找到些什么，但我无法预测，”施文策说。
即使在火星上发现了生命迹象，也无法作为宇宙中广泛存在外星生命的明确证据。
火星与地球在早期历史中，已知曾有物质交换，这意味着两者可能也共享了生命的起源。
若要寻找真正“第二次生命起源”的证据——即生命在另一个世界上独立产生——科学家正将目光投向太阳系中的冰封卫星，例如木星的木卫二（Europa）与土星的土卫二（Enceladus），这些天体被认为在冰层下拥有广阔的海洋。
施文策表示，“如果我们在冰封卫星上发现生命，就能确定那是与地球不同的生命起源。”
NASA名为“木卫二快船”（Europa Clipper）的太空船于2024年10月发射前往木卫二，紧随欧洲太空总署于2023年4月发射的“木星冰卫星探测器”（Jupiter Icy Moons Explorer，缩写Juice）。
两艘太空船预计分别于2030年与2031年抵达，但不太可能直接发现木卫二上的生命。不过，它们将研究该卫星海洋的范围，为未来可能钻穿冰层的任务铺路，例如NASA目前仍处于设计阶段的“木卫二着陆器”（Europa Lander）计划，或是飞越可能从卫星海洋中喷出的羽状物，藉此寻找生命迹象。
美国康奈尔大学天文学家布兰妮·施密特（Britney Schmidt）表示，要让机器真正进入这些星球的海洋，是一项“百年难题”，因为要穿透数公里厚的冰层极为困难。
但她指出，“进入冰壳并与液态水互动，是我们在较短期内可以做到的事。这正是我希望看到的任务。我们的团队正在研发仪器与技术，让我们在抵达时知道该怎么做。”
如果你不想等待一百年，那么或许可以将目光投向其他太阳系。
我们目前已知有超过5,500颗围绕其他恒星运行的行星，称为系外行星（exoplanets），而这个数字每天仍在增加。
随着新一代望远镜的强大能力，特别是詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST），天文学家如今开始能以极高解析度观测其中一些行星。
天文学家特别利用JWST观测一些类似地球的岩质系外行星，试图判断其大气中存在哪些气体。JWST在21世纪初设计时，原本并非用于研究系外行星，但随后被重新定位为观测这些星球的工具。作为史上最大型的太空望远镜，它也成为目前最适合执行此任务的仪器。
JWST无法观测围绕太阳等恒星运行的类地行星。
相对于明亮的恒星，这些行星过于黯淡，即使是JWST也无法观测，必须仰赖更先进的望远镜，例如预计于2040年代发射的NASA“宜居世界天文台”（Habitable Worlds Observatory）来进行研究。
不过，JWST可以观测围绕红矮星运行的行星，目前正聚焦于一个名为TRAPPIST-1的系统，该系统拥有七颗地球大小的行星，其中至少三颗位于该恒星的适居带内，可能存在液态水，甚至生命。
天文学家的首要任务是确认这些行星是否拥有大气层。
JWST目前正进行相关研究，预计今年稍晚或2025年将有结果。
初步结果显示，最靠近恒星的行星可能缺乏维持生命所需的大气层，但若在其他TRAPPIST-1行星上发现大气层，将是一项重大突破。
美国加州理工学院的NASA系外行星科学研究所的天体物理学家洁西·克里斯钦森（Jessie Christiansen）表示：“未来20年的系外行星探索将取决于这项结果。如果红矮星行星拥有大气层，我们将动用地球上所有望远镜对准这些行星，试图发现些什么。”
如果能确认这些行星拥有大气层，JWST将被用来寻找可能暗示生命存在的大气“生物特征”。
克里斯钦森表示，“我们将寻找化学不平衡的现象。你可以在任何行星上制造出二氧化碳、甲烷和水，但如果它们的比例无法自然维持，那就可能是生物活动的迹象。”
未来的望远镜，例如NASA的“宜居世界天文台”以及欧洲提出的“生命”（Life）计划，将尝试对围绕类太阳恒星运行的类地行星进行相同的大气分析。
瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zürich）天体物理学家、Life计划负责人萨夏·昆兹（Sascha Quanz）表示：“领先的行星类别是位于适居带内的岩质行星。”
此外，还有对智慧生命的搜寻。
美国宾夕法尼亚州立大学天文学家杰森·赖特（Jason Wright）表示，许多“低垂的果实”已经被摘取。
他指出，无线电观测显示，在距离地球约100光年范围内，并未发现朝向地球发射的强力讯号。
目前，美国的“突破聆听”（Breakthrough Listen）等计划正将目光投向更遥远的星球，寻找来自银河系其他行星的定向无线电讯号，甚至开始搜寻类似地球所发出的无意间泄漏的通讯讯号。
即将启用的新一代望远镜中，最引人注目的是预计于2028年投入运作的“平方公里阵列”（Square Kilometer Array），这是一组分布于两大洲、由数千个无线电天线组成的庞大无线电望远镜系统，预期将大幅扩展搜寻范围。
赖特表示，“这真的令人兴奋。”但他也指出，有了现代的无线电望远镜，也可能“在任何时刻”就侦测到讯号。
无论是在太阳系内、系外行星上，或来自某个智慧文明，如果我们真的发现了外星生命的证据，这项证据很可能不会是明确无误的突破，而是逐步累积的过程，最终让生命成为最合理的解释。
瑞士苏黎世联邦理工学院的昆兹表示，“你掌握的资讯越多，就越能排除伪阳性。”
因此，外星生命的发现可能不会是一个单一的决定性时刻。
英国天文学家里斯（Rees）指出，大众如何回应这种可能性，是一个有趣的问题。
他说，“如果证据仍属初步，科学家应该清楚说明。希望媒体报道也能如实反映。”
近期的例子包括金星上侦测到的磷化氢（phosphine），以及一颗系外行星上发现的二甲基硫醚（dimethyl sulfide），这些都被视为可能与生物有关的线索，但仍存在极大争议。
当然，也有另一种可能性：所有这些搜寻最终一无所获。
即使如此，这本身也是一项重要的科学结果，显示外星生命——若真的存在——在宇宙中并不常见。
“没有发现的结果也能告诉我们一些根本性的事。也许生命真的非常罕见，”昆兹说。
