地球是宇宙中唯一的生命方舟吗？地球之外是否有生命存在？探索外星生命是对人类技术最大的挑战之一。科学家们费尽千辛万苦，通过各种技术手段探查太阳系的每个角落，以全新的角度重新发现恒星、行星、小行星以及彗星的奥秘，探索生命的痕迹。
苦命的水星与金星
人类一直没有停止探寻外星生命的脚步，并已经把探寻生命的范围深入到了太阳系中，然而太阳系中哪些地方可能存在生命呢？从太阳开始数，第一颗行星是水星。2011年3月，美国航宇局的“信使”号水星探测器成为了第一个环绕水星飞行的人造卫星。其传回的图像显示水星的环境极端恶劣，由于水星距离太阳只有日地距离的三分之一，其面向太阳一侧的温度将高达800℃，而背向太阳的一侧只有零下290℃，很难想象生命可以在这样的环境下生存。金星与水星相比一样荒凉，尽管它离太阳的平均距离是水日平均距离的两倍，但其温度却高达880℃，数十年的观测表明金星是一个被温室气体和硫化物酸雨包裹的苦命星球，大气压更是地球的90倍。不过，根据金星大气成分的化学分析，科学家相信金星上曾经有水，假如那里有生命曾经存在，那么更多的证据有待发现。火星，生命是否存在？
如果有机物质可以被彗星带到地球，那么当然也能被带到整个太阳系的其他地方，可是这些地方也能像地球一样产生生命吗？在今天看来，金星和水星上存在生命是不可能的，因为空间探测器在这些行星上并没有发现生命所需的重要成分——水的存在。但是火星怎么样呢，7尽管在这里尚未发现有机化合物，但是目前已经进行的诸多火星探测任务而且几乎所有探测结果都认为火星上有水的存在。2008年5月25日，美国“凤凰”号探测器在火星北极附近降落，通过对火星地面的土壤挖掘，它发现了一种白色的物质，但却在几天之后蒸发了，土壤监测表明那些是冰。而随后的探测分析显示，火星上可能存在大量的冰，如果融化将可以覆盖整个火星星球表面24.4米深。不过火星的气压很低，水无法以液态存在，只能在低海拔区短暂存在。如果未来可以在火星上找到液态的水，那将是一个非凡的发现。
当然，除了水，在火星上寻找有机分子也是火星生命探测的挑战之一。2012年8月6日，美国“好奇”号火星探测器成功降落在火星表面，在为期两年的火星探测任务中，它将探测火星上有机分子的存在。如果“好奇”号能够带回任何关于生命存在或者曾经存在火星的证据，都将具有非凡的意义，因为这表明小小的太阳系中就曾两次孕育出生命，那么浩瀚的宇宙很可能存在其他的生命形式。
得天独厚的地球
然而是什么条件使太阳的第三颗卫星——地球成为生命的绿洲呢？答案在于三种关键的要素：首先是所有生命形式必须基于有机分子，有机分子是一种含有氮、氢、氧等元素的含碳化合物。其次，生命还需要一种液体，比如水，在水中有机分子才能相互作用变得更为复杂。最后，要有像太阳一样的能量来源，为化学反应提供动力。那么，地球是拥有这些适宜生命存在条件的唯一星球吗？研究像地球这样的行星在其形成过程中是如何获得这些生命必要要素的，可能会给这一问题带来解答。
根据目前公认的太阳系起源假说，太阳系刚诞生之初，是一个旋转的星云，在其接近中心的气体和尘埃因为引力不断聚拢、塌陷，压力升高，最终使其中心温度飙升至数百万摄氏度，形成太阳。而距离中心较远的物质，在旋转中不断聚拢、碰撞合并，由小变大最终形成了行星。2003年发射的“隼乌”号探测器，成功地探测了小行星“丝川”的结构，结果发现这颗小行星并不是坚如磐石，而是由很多大小不一的小石块依靠引力聚拢在一起的。这一发现进一步验证了关于行星形成过程的假设，也许正是无数颗类似“丝川”这样的小行星在围绕太阳旋转的过程中互相碰撞聚拢，最终随着引力的增大，压力上升、温度升高，变为了一个有着熔融内核的原行星（行星的前身）。科学家推测，在太阳系诞生的1000万年间曾经大概有100颗这样的原行星，经过之后的无数次碰撞形成了现在的地球和其他行星。美国行星科学家莎拉。斯图尔特的最新研究成果表明，在原行星碰撞形成现在的行星过程中，最后一次的剧烈碰撞将决定行星的最终状态，从而决定行星会变成地球那样的绿洲还是像水星那样的地狱。尽管莎拉的工作尚未结束，但已经表明这种剧烈撞击对于行星表面液态水的形成具有重要作用。通过撞击试验，她发现剧烈的撞击可以将石头加热至2700℃，从而把石头内部的水蒸发出来成为水蒸汽。她推测也许就是地球最后一次毁灭性的撞击作用，在之后的数百万年间让地球内部的水蒸汽蒸发出来，最终变成了海洋。
地球拥有了生命必须的水和来自太阳的能量，那么第三种要素有机物来自哪里呢？它们是如何到达地球？部分科学家认为答案在于太阳系最远的地方。穿过木星、土星甚至是天王星和海王星，在距离太阳三十亿千米的地方，有一个名为柯伊伯带的巨大彗星带，天体生物学家丹尼·加文和他的研究小组认为正是来自这里的彗星为地球送来了最后一个生命诞生的必要元素——有机分子。要证明这一假设，就需要采集彗星的样品并对其成分进行分析，不过要飞越30亿千米的距离去柯伊伯带采集，对于目前的技术而言是非常困难的。幸运的是，彗星会周期性飞向地球，这为科学家对于彗星成分的研究带来了可能。为此，1999年2月9日美航宇局发射了“星尘”号探测器，该探测器于2004年1月2日飞越“维尔特”2号彗星，飞越彗星时从彗星彗发收集到彗星尘埃样品，拍摄了详细的冰质彗核图片。2006年1月15日凌晨，“星尘”号返回舱在犹他州大盐湖沙漠着陆。在“星尘”号带回的样品中，科学家发现了超过1000粒尘埃粒子，科学家丹尼·加文和他的研究小组经过长达3年的分析，最终有了惊人的发现：在彗星的尘埃里，他们发现了一种叫做甘氨酸的有机物质。这一发现表明彗星能为地球送来生命必须的有机物质，从而证实了彗星能够为地球带来生命的火种。
长“青春痘”的木卫一
即使科学家未能在火星上找到生命存在的证据和可能存在的必要条件，也不意味着宇宙中就不存在生命。除了火星，还有其他星球等待探索。过去，科学家一直认为任何比火星远的星球部不可能具备孕育生命的条件，因为它们距离太阳过远，气温太低了，失去了太阳所提供的能量来源。不过，随着对于火星之外的星球的探测器观测，这一观点正在面临巨大的挑战。1977年9月5日发射的“旅行者”1号探测器目前经过30多年的长途跋涉已经飞到了太阳系的边缘，而在其经过木星时传回的照片让科学家有了意想不到的发现：木卫一（又称艾奥星）这个本应是冰冷、荒芜的小星球有着一张恐怖的“脸”，其表面竟然分布着数百个巨型活火山和一些巨大的熔岩湖。在地球上，火山活动受地球内部能量的驱使，但是木卫一太小了，本应该在数十亿年前就冷却下来。那么是什么赋予了木卫一神奇的能量呢？答案来自她的母星——木星。原来，木卫一绕木星的卫星轨道不是一个圆润的椭圆形，木星和其他卫星对于木卫一的引力作用会导致其发生轨道摄动，当木卫一靠近木星这个大家伙时，它会被木星强大的引力拉长100.65米，就像一个不断被弯折而发热的金属一样，数十亿年的拉扯赋予了木卫一源源不竭的能量。没有太阳温暖的阳光普照，木星的引力能量原则上也同样可以用来维持木卫一上面的生命。这一发现，带来了新的启示——即使没有阳光，生命也可以有其他形式的能量来源，从而把人们搜索地外生命的目光延伸到距离太阳更远的地方。不过木卫一存在生命的概率微乎其微，因为科学家到目前为止仍没有在木卫一上发现液态水。 “皱纹”也许是活力的象征——木卫二
既然木卫一上存在有生命的可能，那么木星上的其他卫星是不是也可能具备同样的或者更适宜的条件呢？1989年10月18日，美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机施放了“伽利略”号木星探测器，在其12次经过木星的另一颗卫星——木卫二（也称欧罗巴星）的飞行中，“伽利略”探测器拍摄到了大量关于这颗卫星的图片并有了新发现。根据图片显示，木卫二表面覆盖了布满大量裂痕的冰壳，就像长满皱纹的老人。通过分析这些裂痕，科学家发现它们许多都是反复破裂并再次冻结形成的，这说明木卫二内部一定也充满了活跃的能量。“伽利略”探测器通过探测木卫二的磁场，发现其表面冰壳之下存在着一个含盐度极高的洋流，并且其液态水总储量是地球海洋水量的两倍。一定有什么东西让木卫二从内部融化了，类比木卫一，科学家很快找到了原因，即木星的强大引力。木星的吸引赋予了木卫二融化的地下海，同时也带给了这个星球生命活动所需要的热量，如果能找到有机物的存在，那么它将成为另一颗和地球一样具有适合生命存在的星球，不过探索的道路还相当遥远，因为我们必须要造出能够穿透数千米冰层的机器，这在地球上已经是非常艰难的事，何况它要被送往遥远的木卫二，并还要具备在水下航行的能力。
充满神秘色彩的土卫六
木卫二并不是唯一有趣的地方，为了探寻生命，科学家把视野拓展到了更远的土星。“卡西尼”号土星探测任务是美国航宇局、欧洲空间局和意大利航天局的一个合作项目，它是人类进入空间时代以来最激动人心的大型国际合作课题之一。“卡西尼”号直径3米，高7米，重6.4吨，携带了27种最先进的科学仪器设备。“卡西尼”号还携带了一个专门用于探测土星最大卫星——土卫六（泰坦星）的探测器，取名为“惠更斯”号。在经过历时七年，长达20亿千米的长途跋涉之后，2004年“卡西尼”号土星探测器抵达土星进入预定飞行轨道，剑指土星的62颗卫星中最大的一颗，即土卫六，这颗行星比水星还要大。土卫六隐藏在一团橘黄色的薄雾中，没有人曾一睹全貌，但是由“卡西尼”号释放一个小型探测器“惠更斯”号，从而揭开了土卫六的庐山真面目。通过探测器拍摄的土卫六的实地照片，人们惊奇地发现土卫六上遍布崇山峻岭沟壑深谷，是一个地貌与地球惊人相似的星球，同日寸照片显示了一个意想不到的东西一湖泊。这一惊人的发现，让人们第一次发现了除地球以外仍然有液体覆盖的星球。不过，这种液体显然不是水，因为土卫六的温度只有华氏零下290度，通过对湖面反射的红外线分析，最终显示这种液体是液态的甲烷和乙烷。如果说地球上液态的水是孕育地球上千姿百态生命的源泉，那么是否也有其他形式的生命可以生存于甲烷等其他液体之中呢？如果生命可能在土卫六上繁衍生息，那么是否也会在和地球截然不同的星球上通过匪夷所思的方式进化发展呢？这一系列的问题都引领者人们探索外星生命的渴望。
未来的探索热点——土卫二
“卡西尼”号不但通过“惠更斯”号发现了土卫六上的巨大的甲烷湖泊，而且还发现了另一颗可能存在生命的卫星——土卫二（恩克拉多斯星）。通过“卡西尼”号拍摄的照片显示，土卫二是一颗表面布满裂痕的冰球，这些长几十千米长、数百米深的裂缝被科学家称为“虎斑”。在一次环绕飞行中，“卡西尼”号的热成像传感器发现了一些意想不到的东西：在土卫二的南极上，“虎斑”处的温度应该比其他地方更加寒冷，但它们却在不停地向外辐射热量，虽然温度只有零下120度，但是这些裂缝处的温度却比大部分的卫星高200度。当“卡西尼”号改变了它的航道，它看到了太阳映衬下的土卫二，图像显示它喷射出的气流向太空延伸了数百千米。科学家认为，和木卫一和木卫二一样，土卫二上活跃的喷射活动其能量仍然来自其母星的引力。当土卫二绕土星飞行时，在土星的引力作用下，使它产生了大量的热量，将卫星内部的冰融化并以“间歇泉”的形式喷射出来。这一发现，使科学家决定让“卡西尼”号作进一步的探索。最终，“卡西尼”号通过光谱仪检测出土卫二的喷射物中存在含碳的有机化合物这种生命存在的基石。至此，士卫二满足了适宜生命存在的三大条件：有机分子、液态水以及大量的热能。不过可惜的是“卡西尼”号上的仪器无法检测生命信号，因此未能发现确实的生命存在，不过目前的发现也使得土卫二成为未来最热门的探索对象之一，因为探测器只需飞经这颗星球，收集其喷射出的样本，不需要挖掘与钻探。
木卫一、木卫二、土卫六和土卫二表明，在我们的太阳系中，还存在一些星球足以为生命的诞生提供必要的条件。这些生命可能是在极端恶劣的环境下仍可生存的生命、也可能是一些在结构和组成上和人类已知的生命形态完全不同的生命。现在，人们对于孕育生命的三大因素有了更广泛的理解：能量、液体和基本化学成分。既然具备这些条件的星球在太阳系都不止一颗，那么在遥远的太阳系之外将会有多少颗？仅在银河系中，就有数以十亿计的类日恒星，更进一步可知，围绕这些恒星运动的行星将数以百亿计，也许在这些行星中就会有我们一直在寻觅的地外生命。