如果地球温度比现在低一百度，诞生的文明科技会是什么样的？

宿命轮回 · 发表于海洋科普 2024-4-9 03:25:57

被

@grapeot

兄的动态带进来的。

简单答案：

很快的想一下，没有认真计算的结果：进化出生物有可能，可能性还不低。进化出智慧生命以及产生文明的可能性比真实情况下的地球要低两到三个数量级，但不是完全没可能。假如产生文明，科技的形态就完全是靠猜了，可以看最后的“胡说八道篇”。

（不过虽然天体是我的强项，生物确实是弱项。所以推演有错的话，也欢迎其他大能指正。作者的其他天体物理及航天科技向文章，将在文末相关阅读部分，欢迎读者君悦纳。）

详细答案：

【低温环境生物可能性】

天文学界一直认为：木星的卫星欧罗巴厚厚的冰层之下，会有液态水，同时也可能有生物的存在（下图一）。

欧罗巴的表面平均温度为 -171.15 摄氏度（102K）。假如如题主所说，地球表面温度比目前低一百（摄氏）度，也就是地表平均温度大约为 -80 摄氏度。这个环境比欧罗巴的环境要好。这种情况下，冰层并不会一直延伸到海底（下图二），所以生物生存是非常可能的。即使目前的地球上，在阳光到达不了的深海，也有依靠地热存在的生态圈（下图三）。

在这种情况下，在这个负80度地球上，最早开始的生命很可能是在星球表面厚厚的冰层之下的液态水海洋里，贴近海底的地壳，依靠地热发展起来的。之后，随着进化和生物多样性的发展，慢慢向星球表面发展。

当然，这个假设是以类似目前地球上的、需要液态水维生的碳基生物为蓝本推演的。我们可以换个思路，例如，甲烷的冰点在 -182 摄氏度，是否存在出现可以依靠液态甲烷来新陈代谢的碳基生物呢？又或者，是否能出现硅基生物呢？

这些都是可以考虑，但是目前并没有太多真正的严肃科学研究的问题。

据我所知，目前最为严肃的推演，是康奈尔的一个研究团队，在2015年做过的研究。课题是在土星的卫星 -- 泰坦 -- 上面的甲烷海环境中，产生以丙烯腈, acrylonitrile (C3H3N) 为细胞膜的生物的可能。（下图四）

【负80度地球存在的可能性】

另一个非常有趣的问题，就是什么情况下会产生平均温度负80度的地球。

我们可以跟目前的火星做一个对比。火星表面的平均温度为 -55 摄氏度，但是昼夜温差极大、赤道与极地温差也极大。

负80度地球，如果在火星轨道、比本时空本位面的地球离太阳要远的话，只需要大气层再厚一点，火山活动再多一点，大气层中能反射太阳光的尘埃微粒多一点，就有可能存在。

但是，如果负80度地球依然在目前的地球轨道，则需要长期持续的火山活动，维持大气中的尘埃微粒数量，造成持续的核冬天，才能在以千万年计的生物演化尺度上维持-80度的气温。不然，星球表面气温还是会随着大气中尘埃的沉积，以及到达星球表面的日照的增加而升高。

要模拟这样一个星球存在的可能性及形成机制，就需要天体物理学和地质学两方面的专家合力。不是一篇知乎答案能做得到的。

【智慧生命及产生文明的可能性】

生物是需要摄入能量的，然后才能产生食物链及生态多样化，形成一个生态圈。

在地球上，大部分生物是依靠阳光提供的能量为基础的。粗略的说：植物依靠光合作用生长，在食物链的最低端；其上是植食动物；再来是肉食动物；最后，顶端是智慧生物 -- 人类。而无论是人、动物、植物，死后都有可能被细菌分解，再给植物提供养分。当然，如前所述，地球的深海也存在以地热为基础能量来源的生态圈。

负80度地球这样的一个星球上，能够发展出有智慧的生命，乃至产生文明的可能性并不太确定。但是可能性会比目前的地球低很多，可能会低两到三个数量级。这是由星球上原始生物能够利用的能量所决定的。

当然，有人会说，有可能负80度地球上海底的地热资源非常丰富呢？对此的反驳是：在以千万年计的生物演化尺度上，地热并不是一种十分可靠的能量来源。无论是地热喷口发生火山爆发还是枯竭，对于还没有演化出长距离移动能力的生物都会是致命的打击。也就是说，在负80度地球上，在进化的路上，前仆后继挂掉的物种会比真实地球要多得多，而最后能进化出智慧生命的时代是地质上地热及火山活动较为稳定的时期。

因此，在负80度地球上，即使能发展出智慧生命，所需要的时间也很可能比本时空本位面的地球更长。具体的粗略估算可以用“生存空间”或“宜居空间”的相对比例，乘上“物种灭绝概率”来估算。（有空可以再来仔细算算这个）

科技方面：生物的本能就是延续下去。对于智慧生物来说，增强自身生物延续性最好的方法就是增加生存空间。不过，在负80度地球上，即使有了文明之后，要发展成跨星球文明，要面对的问题和技术门槛也比目前的地球要多。

首先，至少需要能够稳定的突破星球表面冰层的技术，而不是依靠偶尔出现的冰层裂缝；然后需要发展在星球表面存活的技术；最后，才是仰望星空，发展太空科技。

负80度地球上智慧生命及文明的形态，将在本文末尾的“胡说八道篇”详细阐述。

所以，读者君，你能活在真实地球上，其实已经很幸福了啊。

图一，欧罗巴玉照，图片来源：维基百科 / NASA

图二、欧罗巴生态圈，图片来源：BBC

图三、地球上海底依靠地热生存的生态圈，以珊瑚虫之类的生物为食物链的基础。来源： http://oceana.org

图四，美国《大众科学》杂志对康奈尔团队的甲烷海生物细胞研究的报道：

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【番外篇：胡说八道篇】

其实，不瞒您说，我的真身是一只蛋疼星人。目前因为科学实验失败，暂时流落你球。被米国拿沙圈养，每天在监工的皮鞭监督下搬砖。

我的老家，在远古时代我们族人开始漫长的进化过程时，就是一颗表面都是冰，底下全是水的星球。

我们最为古老的文字记载，就是一首跟你球倭国的俳句格式非常像的三行诗：

藕，蛋疼星啊，

你的上面都是冰，

下面全是水。

在远古时代，我们还在用象形文字的时候，我们的“人”字，是这样写的。

藕，我那美丽的老家、善良的族人、高等的文明和智慧。跟你球一比，你球就是蛮荒之地的渣渣。

咳咳，言归正传，这样一个星球进化出来的文明的形式，最后有可能走两个极端。

一，是像我们蛋疼星那样，高等生物是类似章鱼的形态。每个个体较为近似，单个个体有极高智能（虽然有些个体不在此列中，详见某些知乎评论及各大网站、贴吧的评论区）；有个体思维，再组成社会，一起生产活动神马的。跟你球类猿较为相似。（下图五、六）

二，就是像你球的蚂蚁那样，大部分个体思维能力较低；而思维能力较强的个体又不能依靠自身的力量得到足以维持高度思维活动的能量（食物）；所以必须以类似“蜂群思维”或“蚁群思维”（hive mind）那样的形态抱团生存；就如工蜂与蜂后，工蚁与蚁后。这种环境里，大部分个体的形态类似你球的“水熊”（water bear, tardigrade, 见图七）。

总而言之，你球目前的环境对于你球类猿生物来说，其实真的不错。你球类猿的运气也很不错。

珍惜环境，爱护你球。

图五、蛋疼星人小时候的婴儿照

图六、蛋疼星人成年后

图七、水熊

如果地球温度比现在低一百度，诞生的文明科技会是什么样的？

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