費米悖論，是恩里科·費米提出的一個基本假設，它是基於宇宙的漫長年齡和龐大的星體數量，經過一系列的計算后發現——地外文明存在性的過高估計，與缺少地外文明存在的相關證據相矛盾。 於是在1950年夏天的某個午餐的閒談中，費米提出了「外星人它們都在哪裡？ “的著名問題。

水世界假說|超越費米悖論

簡單來說，費米悖論指的是外星智慧生命（extraterrestrial intelligence， ETI）存在的高概率估計和缺乏明顯的證據。

那麼今天，我們來研究費米悖論的又雙叒叕一種可能性——許多行星的水都太多了！

這叫做「水世界假說」，這個理論認為，許多系外行星是「水世界」，在那裡，水是如此豐富，以至於生命不太可能出現和發展。

“水世界”一詞用來描述表面有大量的水的陸地（岩石）行星，這些行星的水構成了它們的主要的質量和組成部分。 水世界假說的核心，是關於我們的宇宙中生命存在條件的關鍵假設。

藝術家對Kepler-22b的概念圖——一個可能的”水世界”。 來源：NASA/Ames/JPL-Caltech

以我們地球，以及所有在地球上進化的物種為參考，科學家們不得不假設，水是生命存在的關鍵成分。 在所有已知的溶劑中，水是生命能生存的唯一溶劑，地球上幾乎所有已知的生物都依賴水而生存。

這提出了一個關於搜尋地外生命的基本觀點：在尋找外星生命的過程中，水被視為一種”生物特徵”。 當然，理論上說，水過多地存在也會干擾生命發展的一些至關重要的過程。 要瞭解具體內容，首先，讓我們快速瞭解一下相關術語。

生物特徵

術語「生物特徵」指的是那些可以證明過去或現在有生命存在的證據。 它們可以是某些化合物、同位素或一個反應過程。 更具體地說，它們表明瞭存在消耗自由能和產生有機廢物的複雜過程。 包括氫氣、氧氣、二氧化碳、甲烷、水以及一些硫磺和磷化合物。

水當然是最受歡迎的生物特徵之一，因為它是唯一已知的生命存在的溶劑，對地球上幾乎所有已知的生命形式都至關重要。 但是，儘管水覆蓋了地球表面的71%，它卻只佔地球總品質的0.02%。 如果這一品質佔比更高，將意味著一顆行星完全被深度巨大的海洋所覆蓋，這便可能會對宜居性產生影響。

這和”暫時宜居的行星”類似，在那些岩石行星上，可以觀察到似乎有著豐富的氧氣，而這些氧氣在起源上不是生物活動的結果。 相反，氧氣被認為是化學解離的結果，即紫外線輻射導致大氣中的水蒸氣分解，進而產生氫氣和氧氣。

當更輕的氫氣散失到太空時，氧氣會被行星的引力留住。 但是由於氧氣對許多基本的生命形式都是有毒的——比如像藍藻細菌這樣的光合生物，因此這些氧氣的存在實際上可能會阻止生命的出現。

也許同樣的道理也適用於過量的水。

起源

雖然水世界假說主要是最近發現的系外行星的產物，但它的基礎可以追溯到幾十年前。 例如，大衛·布林在他1983年的開創性研究中總結了這一假說背後的思想：

水覆蓋了地球表面的70%以上。 然而，也許地球正處於宜居世界中最乾燥的階段。 如果陸地面積更小，或者根本沒有陸地，那麼就很難有機會進化出能夠使用工具的物種。 開個玩笑地說，宇宙中最聰明的物種可能只是擁有鯨魚的外貌，但它們可從來沒有想到過用無線電，也沒有想過到其它星球上去旅行。 ”