这里有一个让行星科学家反复思考的思想实验：假如地球上的每一种生命都被剥离掉——所有细菌、每一片草叶、每一只呼吸过的生物——那么问题随之而来：没有生命的地球，依然能够孕育生命吗？令人惊讶的是，答案是肯定的。这一发现对我们寻找太阳系外生命的方式具有深远影响。问题看似简单，但极其关键。生命确实会在行星大气中留下特定痕迹，氧气就是最经典的例子。地球上几乎所有的大气氧气都来源于光合作用，而在没有生命的情况下，氧气含量将会大大减少。
一支研究团队构建了迄今为止最详细的无生命地球计算机模型，追踪在45亿年间没有任何生物干扰的情况下，地球是如何演变的。研究成果已发布在arXiv预印本平台。
模型模拟了从地球内部缓慢冷却、火山气体逸散、大气成分积累、碳循环过程，到阳光照射下海洋表面反射的各种因素。令人印象深刻的是，该模型成功重现了前工业化地球的19项关键测量指标，包括气温、大气成分以及海洋化学情况，而这些都无需任何生物参与。
这项研究的重要性在于即将到来的观测任务。正在开发的宜居世界天文台（HWO）将成为首个能够直接成像类太阳恒星周围岩石行星的望远镜。一旦投入使用，它将收集来自遥远行星的光线，并试图解码大气层信息，寻找生命迹象。为了准确判断是否存在生命，科学家必须首先了解一个适居但无生命的行星可能呈现的样貌。
新研究表明，即便没有生命的参与，行星仍能在数十亿年内维持适宜的表面温度和液态水状态，完全依赖地质过程驱动。团队还制作了一个模拟光谱，展示了远方望远镜中无生命地球的可能样貌，这为解读未来HWO传回的信号提供了关键参考。
最引人注目的是，这项研究对适居性的理解提出了新的视角。长期以来，科学家们普遍认为，地球复杂生命的存在可能是维持其稳定环境和适宜居住条件的必要因素。而新的模拟结果显示，仅凭地质特征，行星本身就能维持稳定和适宜的条件。换句话说，生命似乎并不是创造适居环境的必需条件，而是被动接受现成的环境。
这也带来了一个令人振奋的可能性：如果适居性并不依赖生命来维持，那么宇宙中可能存在比我们想象中更多真正适居的世界。那些静静悬浮在黑暗中的行星，海洋完整、温度适宜，正等待着被发现。
封面图片：unsplash/NASA