尽管宇宙浩瀚无垠，但地球是我们已知唯一孕育生命的星球。因此，人类长期以来一直想知道，我们的世界是否是唯一出现生命的（一个被称为“自然发生”的过程）地方。
一项新的研究可能提供了一些诱人的线索。德国马克斯·普朗克太阳系研究所的行星科学家在一篇最近发表在《自然》杂志上的论文中指出，恒星的金属丰度（即恒星含有的金属量）是我们寻找宇宙其他地方复杂生命的重要因素。
此外，科学家们认为，围绕金属含量低的恒星运行的行星应该被视为在另一个世界寻找复杂生命的最佳目标。
什么条件能够维持宇宙中的生命？
生命——至少是我们熟悉的复杂的多细胞生命——需要氧气。我们富含氧气的大气层，部分是地球表面生命活动的结果，负责我们臭氧层的形成。
地球的臭氧层为太阳发出的有害紫外线（UV）提供了关键的屏障，如果没有它，多细胞生命可能无法主宰我们这个岩石、水世界的地表。
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恒星会产生多少紫外线辐射？
恒星产生的紫外线量（以及行星暴露于紫外线的程度）取决于该恒星的温度，至少科学家们是这么认为的。在新研究中，研究小组发现恒星的金属丰度会影响恒星发出的紫外线类型。
而且，尽管金属含量高的恒星发出的紫外线比金属含量低的恒星少，但金属含量高的恒星仍然会使它们轨道上的类地行星暴露于更强的有害辐射。
这归因于金属含量高和金属含量低的恒星发出的不同类型紫外线的分布。例如，拥有含氧大气的行星的臭氧层厚度，与产生臭氧的辐射与破坏臭氧的辐射的比率成正比，马克斯·普朗克太阳系研究所的科学家安娜·沙皮罗（Anna Shapiro）说，她是这项研究的负责人。
沙皮罗补充说：“这个比率随着金属丰度的增加而降低”，这意味着金属含量低的恒星的该比率高于金属含量高的恒星。
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恒星是如何随时间变化的？
宇宙中的第一批恒星（几乎完全）由氢和氦组成。它们通过聚变氢来维持生命，同时释放出巨大的能量。
随着这些原始恒星老化，它们需要开始聚变越来越重的元素，直到其核心中的元素形成铁。这些恒星内部的温度和压力不足以维持铁的聚变，导致恒星超新星爆发，将重元素散布到它们的星系邻近区域。
这个循环自早期宇宙中第一批恒星出现以来一直在重复。因此，宇宙中元素的分布越来越广泛，金属如今已成为恒星成分的常规成分。
沙皮罗补充说：“随着时间的推移，超新星会将重元素富集到宇宙中。”
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金属恒星与生命有什么关系？
这项新研究提出了两种有趣的可能——这两种可能性都对宇宙中生命的分布以及地球上生命的进化产生了各自的影响。
宇宙中的生命
首先，研究的作者认为，早期宇宙中出现的生命可能比晚期出现的生命面临的辐射压力要小，因为早期宇宙中形成的恒星金属含量较低。
沙皮罗说：“我们的研究表明，早期宇宙中的早期生命经历的辐射压力较小。但很难说它是否更普遍，因为还有其他影响宜居性的标准。”
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紫外线保护下的生命
第二点解释了为什么地球上最早的生命可能仅限于海洋和地球表面的避难区域。
沙皮罗说：“由于缺乏保护性的臭氧层，早期生命必须生活在紫外线保护下，例如由不同的水体、岩石的阴影以及各种生命形式的色素形成所产生的保护。” “唯一的氧气来源是耐紫外线的蓝细菌和藻类通过水生光合作用产生的。但它们只能积累有限量的氧气。”
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其他行星上有生命吗？
这项研究为天体生物学家提供了另一个重要的参数，以在他们识别其他行星上生命的持续任务中加以考虑。事实上，随着宇宙越来越老，越来越多的恒星变得金属含量越来越高，生命在类地行星上出现的可能性可能会越来越小。
因此，外星生命的最佳候选者可能存在于水世界，生命可以在那里，可以说，保持在阴影中。
