宜居带是指恒星周围行星表面可能存在液态水的区域。地球是主要例子，许多天文学家认为，其他恒星周围像这样的行星是寻找外星生命的好目标。近年来，行星搜寻调查中出现了一些有趣的候选行星。
但还有另一组因素也决定了生命出现的可能性，这些因素受到的研究较少。早在1983年，苏联天文学家列奥尼德·马罗奇尼克和列夫·穆欣就提出，技术文明最有可能在我们银河系中心周围的“生命带”中出现。
此后，其他天文学家也曾探讨过“银河系宜居带”的想法，认为该区域的条件有利于生命出现。这个区域本质上是银河系中心周围的一个甜甜圈状区域，生命似乎更有可能在这里出现。但是这种可能性如何随时间变化仍有待探索。
现在，由于美国宇航局喷气推进实验室（位于帕萨迪纳）的乔纳森·蒋及其同事的工作，这种情况有所改变。该团队创建了一个银河系三维模型，模拟了类地行星上生命出现的可能性，并指出了银河系中最有可能出现生命的区域。
前生命汤
特别是，该模型显示了这种可能性如何取决于以下因素：有机分子从前生命汤中出现的快慢、进化将它们转化为智能生命的快慢，以及最重要的是，智能生命最终在一次存在主义的毁灭行为中自我毁灭的可能性。因此，除了指出生命最有可能出现的位置外，该模型还指出生命最有可能出现的时间。
“此处估计的智能生命确切数量并非我们工作的重点；相反，它着重于开发一种统计学、全面的银河系图景，追溯智能生命在约200亿年间潜在的增长趋势，”蒋和同事说。
该团队首先创建了一个银河系模型，该模型再现了银河系的物理特征，例如恒星和类地行星的分布，以及恒星在灾难性超新星爆炸中死亡的速率。
超新星扮演着关键角色，因为它们就像消毒事件一样，摧毁大气层，分解复杂的有机分子，并杀死生命形式。
但在超新星爆发后，生命可以在宜居区域重新出现。在银河系的某些部分，这在超新星爆发率和地外智能的概率之间造成了一种奇怪的张力。
该团队假设在条件允许的情况下，生命将从无机过程中出现，这种现象被称为生命起源。然后他们模拟了两种可能性：一种是这种情况总是发生——换句话说，其概率是1——另一种是这种情况很少发生，在这种情况下，每百万年的概率更接近10^-6（基于我们知道它至少在地球上发生过一次的事实）。
接下来，该团队模拟了生命起源后生命可能需要多长时间才能出现。在地球上，这大约花了30亿年。因此，研究人员使用该模型来研究生命在1、3或50亿年后出现的情况。
最后，他们还包括了智能文明自我毁灭的可能性，其概率范围为0到0.99。
根据所有这些可能性，模型预测智能生命最有可能在大约80亿年后，在距离银河系中心约13,000光年的甜甜圈状区域中出现。
在更晚的时间和更远的距离，生命出现的可能性显著降低。“我们的结果表明，智能生命的数量并非总是随时间增加，”他们说。
银河系平衡
一些因素对生命的出现影响更大。“我们发现[湮灭的概率]是决定银河系智能生命数量和年龄最有影响的参数，”蒋和同事说，“我们的结果表明，外星智能的水平最终将在大约200亿年时达到智能生命诞生与死亡之间的平衡。”
相比之下，生命起源的概率对智能生命的数量影响很小，这与生命在整个宇宙中普遍存在的可能性是一致的。
也存在一些奇怪的结果。银河系大约有130亿年的历史，地球位于距离中心约25,000光年的地方。它是已知唯一一个拥有智能生命的宜居行星，然而地球却不在模型预测生命最有可能出现的区域或时间范围内。
这对寻找地外智慧生命具有重要意义。首先，它表明天体生物学家应该将他们的搜索重点放在银河系中心。
但那些在别处寻找生命的人不应该抱太大的希望。研究小组表示，他们的模拟表明，我们银河系中目前大多数智能生命一定都很年轻。这将使它们难以被发现或沟通，也解释了为什么它们尚未被观察到。
继续观察！
参考：银河系外星智能发生率的统计估算：arxiv.org/abs/2012.07902
