外星生命又稱地外生命，指存在于地球以外的生命體。這個(gè)概念囊括了簡(jiǎn)單的細(xì)菌到具有高度智慧的“外星人”。研究和測(cè)試關(guān)于外星生命猜想的學(xué)科被稱作地外生物學(xué)或天體生物學(xué)。
自從20世紀(jì)中葉以來，人類一直使用包括探測(cè)地球之外的電波、天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)潛在的宜居行星等方法探測(cè)外星生命存在的跡象，但迄今為止并沒有確切證據(jù)表明外星生命的存在。有人認(rèn)為發(fā)現(xiàn)外星人的幾率很小，也有很多人認(rèn)為外星生命幾乎必定存在
如火星上的好奇號(hào)火星探測(cè)器一般的太陽系內(nèi)的機(jī)器人探索計(jì)劃
艾倫望遠(yuǎn)鏡陣用于搜尋地外文明計(jì)劃
開普勒望遠(yuǎn)鏡被用來尋找適合生命居住的太陽系外行星
西方科學(xué)家查爾斯·林尼惠弗（Charles Lineweaver）等人提出了“銀河系適宜居住帶”。根據(jù)他們計(jì)算，這條“生命帶”距離銀河系中心大約2.3萬-3萬光年，大致相當(dāng)于銀河系半徑的7%，其中含有的50億顆可能誕生生命的恒星只占銀河系恒星總數(shù)的不到5%。
許多作品引起了公眾對(duì)地外生活可能性的興趣。有人鼓勵(lì)采用激進(jìn)的方法接觸外星智慧生命，聲稱銀河系內(nèi)或有智慧生命并達(dá)到可交流的程度，認(rèn)為智慧生命仍按黑暗森林法則行事的想法是可笑的。
根據(jù)美國(guó)國(guó)家安全局的一份解密文件的研究指出，銀河系中至少有1億顆的行星可以具備孕育生命的條件，包括有適合的溫度及化學(xué)條
存在與否
卡爾·薩根、霍金等科學(xué)家們認(rèn)為，可觀測(cè)的宇宙是如此之大，說除地球之外不存在生命是不可取的。許多有爭(zhēng)議的證據(jù)稱外星生命存在。
外星生命可能是在宇宙很多地方獨(dú)立的產(chǎn)生，也有可能在一個(gè)地方產(chǎn)生生命，然后傳播到其它可供居住的星球上去。這兩種假設(shè)不一定是互相排斥的，但以尺度和機(jī)率的角度來看，作為位于適居帶的地球擁有維持物種的生命生存和演化的所有條件，而事實(shí)上從地球歷史中的顯生宙開始至今，在長(zhǎng)達(dá)五億多年的歲月間和數(shù)百萬的生物物種中，只有一個(gè)物種成功地演化成為高等智慧生命——人類，而非多種多元的高等智慧生物并存于地球上，這顯示了在相同條件下，高等智慧生命并非如此的輕易出現(xiàn)和存在。
美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的科學(xué)家們基于“生物體基因復(fù)雜性”的研究認(rèn)為宇宙中的生命在97±25億年前就開始存在了，這比地球形成要早數(shù)十億年
存在的可能性
認(rèn)為地球之外存在生命有著很簡(jiǎn)單的事實(shí)的支持：僅僅在銀河系中就有2000億至4000億顆恒星，而銀河系只是宇宙中超過1000億星系中的一員。據(jù)估計(jì)至少有十分之一的類似太陽的恒星具有行星系統(tǒng)。換言之，在可見的宇宙中，有至少6.25×1018顆具有行星系統(tǒng)的恒星。即使我們假設(shè)每10億顆恒星里只有一顆支持生命存在的行星系統(tǒng)，那也有6.25×109個(gè)行星系統(tǒng)存在于我們可見的宇宙內(nèi)。
現(xiàn)在據(jù)我們所知，太陽在行星系統(tǒng)里是普遍的，并沒有獨(dú)特的性質(zhì)。因此可以相信在許多其他行星上也有適合生物生存的條件。在此假設(shè)之下，所有這些行星都不進(jìn)化出生命是極不可能的，因此宇宙中很可能還有其他生命的存在。不過以上推測(cè)無視了一個(gè)事實(shí)，即生命的存活時(shí)間窗口可能只有數(shù)百萬年。
生命存在的幾率在1961年提出的德雷克公式就已經(jīng)估算過了。然而，德雷克公式里有諸多的系數(shù)是完全基于猜測(cè)的，因此按此公式推算的結(jié)果也是具有爭(zhēng)議的，并無法得到一個(gè)確切的結(jié)論。考慮到生命會(huì)在行星間蔓延：如果技術(shù)足夠先進(jìn)的生命形式在星際殖民，并且文明延續(xù)足夠長(zhǎng)的話，它們會(huì)在數(shù)百萬年內(nèi)充滿整個(gè)星系。但事實(shí)上沒有跡象表明這一現(xiàn)象的存在，這個(gè)事實(shí)被稱作費(fèi)米悖論。
可能的生存環(huán)境和形態(tài)
科學(xué)家在搜索外星生命時(shí)，多以液態(tài)水和有機(jī)物的存在作為外星生命存在之前提條件。水為地球生命體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)提供了場(chǎng)所。水的中性pH值使得其電離的氫氧化物和水合氫離子既可以溶解帶正電的金屬離子，也可以溶解帶負(fù)電的非金屬離子；另外，有機(jī)物分子親水性和疏水性的事實(shí)使得有機(jī)物分子能夠形成水封閉膜。水分子之間的氫鍵也使得其更加容易儲(chǔ)存蒸發(fā)的能量，并在冷凝時(shí)釋放出來。這有助于氣候的調(diào)節(jié)，維持生命所需的熱穩(wěn)定性。
有人批評(píng)這樣以地球生物為藍(lán)本的先入為主的觀點(diǎn)阻礙了外星生命的探索。卡爾·薩根在1973年提出碳沙文主義，認(rèn)為這些以人類為中心的思想限制了我們對(duì)于地外生命可能性的想像。例如在宜居帶之外，有可能通過地?zé)岬确绞骄S持地底的生物圈；也有生物能夠在高砷低磷的環(huán)境下存活，這說明生物組成“必備”的六大基本元素：碳、氫、氧、氮、磷、硫 ，可能不是必需的。除了碳基生命之外，有人認(rèn)為外星生命也可能以硅基、硫基、氨基等生命形態(tài)存在。
太陽系中的星球宜居性
火星人臉”的原始批處理圖像，的裁剪版，使圖像出現(xiàn)斑點(diǎn)外觀的黑點(diǎn)是數(shù)據(jù)錯(cuò)誤
太陽系中的一些天體可能存在適合外星生命生存的環(huán)境，特別是那些可能有地下海洋的天體。天體生物學(xué)家認(rèn)為，如果在太陽系中的其他地方發(fā)現(xiàn)到生命，它們更可能會(huì)是嗜極微生物。根據(jù)美國(guó)宇航局2015年天體生物學(xué)戰(zhàn)略，“其他星球上的生命極可能就包括了微生物，其他地方任何復(fù)雜的生命系統(tǒng)都可能起源并建立在微生物生命基礎(chǔ)之上的，關(guān)于微生物生命極限的重要見解可從現(xiàn)代地球上的微生物研究以及它們的普遍性和祖先特征獲取到”。研究人員在地下深處發(fā)現(xiàn)了一系列令人驚嘆的地下生物，主要是微生物，估計(jì)地球上70%左右的細(xì)菌和古細(xì)菌都生活在地殼內(nèi)。俄勒岡州立大學(xué)深碳觀測(cè)小組成員里克·科爾威爾告訴英國(guó)廣播公司：“我認(rèn)為其他行星及其衛(wèi)星地表下適宜居住是一種合理的假設(shè)， 尤其是因?yàn)槲覀冊(cè)诘厍蛏峡吹剑锟稍谶h(yuǎn)離陽光的地方活動(dòng)，從地下深處的巖石中直接獲取能量”。
火星上可能有適合微生物生命生存的獨(dú)特地下環(huán)境；而木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二上的地下海洋環(huán)境可能是嗜極微生物在地球以外的太陽系中最可能的棲息地。
胚種論提出太陽系其他地方的生命可能有共同的起源，如果在太陽系另一顆天體上發(fā)現(xiàn)了地外生命，那么它可能起源于地球，就像地球上的生命可能來自其他地方的播種一樣（外生）。已知首次提到“胚種論”一詞是在公元5世紀(jì)古希臘哲學(xué)家阿那克薩哥拉的著作中，19世紀(jì)，幾位科學(xué)家再次以現(xiàn)代形式將其復(fù)興，其中包括約恩斯·貝爾塞柳斯（1834年）、開爾文（1871年）、赫爾曼·馮·亥姆霍茲（1879年）以及后來的斯萬特·阿倫尼烏斯（1903年）、弗雷德·霍伊爾爵士（1915-2001）和生于1939年的錢德拉·威克拉馬辛（Chandra Wickramasinghe）等都是這一假說的重要支持者。他們進(jìn)一步主張生命形式繼續(xù)進(jìn)入地球大氣層，并可能導(dǎo)致流行病爆發(fā)、新疾病和宏觀演化所必需的新奇基因。
定向泛種論（Directed panspermia）指在太空中有意傳播微生物，或被送至地球在此開啟生命孕育，或者從地球被送往新的星系以播種生命。 諾貝爾獎(jiǎng)得主弗朗西斯·克里克和萊斯里·奧爾格爾（Leslie Orgel）提出，生命的種子可能是由先進(jìn)地外文明有意傳播的，但考慮到早期的“核糖核酸世界說”，克里克后來指出生命可能起源于地球
水星
“信使號(hào)”探測(cè)器發(fā)現(xiàn)了水星上存在水冰的證據(jù)。根據(jù)2020年3月報(bào)告的研究，有科學(xué)支持認(rèn)為水星上某些地區(qū)可能宜居，也許有某種生命形式（可能為原始微生物）已存在于這顆行星上了。
金星
在20世紀(jì)初，金星被認(rèn)為在宜居性方面與地球相似，但自太空時(shí)代以來的觀測(cè)表明，金星表面溫度約為攝氏467度（華氏873度），這使得金星不適合類地生命生存。同樣，金星大氣層幾乎完全由二氧化碳組成，對(duì)類地生命有毒。在50到65公里高度之間，氣壓和溫度與地球相似， 其酸性上層大氣層中可適合嗜熱性嗜極微生物棲留。此外，金星在形成后的至少數(shù)百萬年時(shí)間里，表面可能擁有液態(tài)水。2020年9月發(fā)表的一篇論文宣稱，在金星大氣層中檢測(cè)到磷化氫，其濃度無法用金星環(huán)境中已知的非生物作用（如閃電或火山活動(dòng)）來解釋
月球
自古以來，人類就一直在猜測(cè)月球上是否存在生命。1878年《科學(xué)美國(guó)人》發(fā)表了一篇題為《月球有人居住嗎？》的文章，對(duì)這一主題進(jìn)行了早期的科學(xué)探究。數(shù)十年后，1939年溫斯頓·丘吉爾的一篇文章得出結(jié)論，由于缺乏大氣層，月球不太可能孕育生命。
35億到40億年前，月球可能擁有足以維持其表面生命的磁場(chǎng)、大氣層和液態(tài)水?，F(xiàn)在月球內(nèi)部溫暖和受壓的區(qū)域可能仍含有液態(tài)水。
有數(shù)種地球生物曾被短暫地帶上了月球上，包括人類、棉花和緩步動(dòng)物。
截至2021年，還沒有發(fā)現(xiàn)到任何月球原生生命，包括月球巖石和土壤樣本中的任何生命跡象。
火星
長(zhǎng)期以來，人們一直在猜測(cè)火星上是否存在生命?，F(xiàn)在普遍認(rèn)為，火星過去曾存在過液態(tài)水，現(xiàn)在偶爾可在淺層土壤中發(fā)現(xiàn)少量液體鹵水。在火星大氣層中觀察到的甲烷可能的生物特征起源尚無法解釋，盡管現(xiàn)已提出了不涉及生命的假設(shè)。
有證據(jù)表明，火星曾有過一段更溫暖濕潤(rùn)的歷史：干涸河床、極地冰蓋、火山以及只在有水環(huán)境中形成的礦物都已被發(fā)現(xiàn)。盡管如此，但目前的火星只有地下條件才可能支持生命。 2013年，好奇號(hào)火星車在蓋爾撞擊坑埃奧利斯沼研究獲得的證據(jù)強(qiáng)烈表明，存在過一座可能為微生物生命適居環(huán)境的古淡水湖。
“好奇號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”火星車當(dāng)前在火星上進(jìn)行的研究是尋找古代生命的證據(jù)，包括基于自養(yǎng)、化能或化學(xué)無機(jī)自養(yǎng)菌生物圈，以及包括湖積平原（與古河流或湖泊有關(guān)的平原）在內(nèi)可能宜居的古代水環(huán)境在火星上尋找宜居性、化石沉積（與化石有關(guān)）和有機(jī)碳證據(jù)是當(dāng)前美國(guó)宇航局的主要目標(biāo)。
谷神星
谷神星是小行星帶中唯一的矮行星，擁有一層稀薄的水氣大氣層，水氣可能是由冰火山或地表附近的冰升華（從固體轉(zhuǎn)化為氣體）所產(chǎn)生。盡管如此，谷神星上水的存在還是讓人們猜測(cè)那里可能會(huì)有生命。它是太陽系中為數(shù)不多的科學(xué)家們想要尋找可能存在生命跡象的地方之一。雖然這顆矮行星今天可能沒有生命，但可能有跡象表明它在過去曾存在過生命。
木星系統(tǒng)
20世紀(jì)60年代和70年代，卡爾·薩根和其他人估測(cè)了假設(shè)生活在木星大氣層中的微生物條件。然而，強(qiáng)烈的輻射和其他條件似乎不允許包囊和分子生化作用，因此認(rèn)為那里不太可能有生命。相比之下，木星的一些衛(wèi)星可能擁有可維持生命的棲息地?？茖W(xué)家們已指出，三顆外層伽利略衛(wèi)星-木衛(wèi)二 、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四的地下深處可能存在被加熱的地下液態(tài)水海洋。木衛(wèi)二－木星系統(tǒng)任務(wù)原計(jì)劃確認(rèn)這些環(huán)境的宜居性，然而，由于缺乏資金，該任務(wù)沒有繼續(xù)下去。類似任務(wù)如歐空局的木星冰月探測(cè)器和美國(guó)宇航局的歐羅巴快船目前正在開發(fā)中，計(jì)劃分別于2022年和2024年發(fā)射。
木衛(wèi)二
木衛(wèi)二的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，藍(lán)色代表地下海洋，此類地下海洋可能孕育了生命
木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二一直是猜測(cè)存在生命的主要對(duì)象，因?yàn)樗谋嫦聵O有可能存在液態(tài)海洋。海底的熱液噴口，如存在的話，可能會(huì)使海水變暖，并能為微生物提供營(yíng)養(yǎng)和能量。它也可能通過宇宙射線撞擊表面冰所產(chǎn)生的氧氣來支持需氧大型動(dòng)物群。
2011年，當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二厚實(shí)的冰殼中存在巨大的湖泊時(shí)，木衛(wèi)二上存在生命的可能性大大增強(qiáng)?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，湖泊周圍的冰架似乎正在坍塌，從而提供了一種轉(zhuǎn)移機(jī)制，通過這一機(jī)制，木衛(wèi)二表面陽光照射區(qū)域所產(chǎn)生的生命化學(xué)物質(zhì)可釋放到它的內(nèi)部。
2013年12月11日，美國(guó)宇航局報(bào)告在木衛(wèi)二冰殼上檢測(cè)到通常與有機(jī)物質(zhì)有關(guān)的“粘土狀礦物”（具體而言是頁硅酸鹽）?？茖W(xué)家稱，這些礦物的出現(xiàn)可能是與小行星或彗星碰撞的結(jié)果?！皻W羅巴快船”將評(píng)估木衛(wèi)二的宜居性，計(jì)劃于2024年發(fā)射，木衛(wèi)二的地下海洋被認(rèn)為是發(fā)現(xiàn)生命的最佳目標(biāo)地。
土星系統(tǒng)
像木星一樣，土星不太可能承載生命，但據(jù)推測(cè)，它的衛(wèi)星—土衛(wèi)六和土衛(wèi)二上可能有支持生命的棲息地。
木衛(wèi)二
土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二具有一些產(chǎn)生生命的條件，包括地?zé)峄顒?dòng)和水蒸氣，以及可能存在潮汐加熱的冰下海洋。 2005年，“卡西尼-惠更斯號(hào)”探測(cè)器在飛越土衛(wèi)二噴出的冰和氣體間歇泉時(shí)，探測(cè)到了碳、氫、氮和氧—所有支持生命的關(guān)鍵元素。羽流的溫度和密度表明地表下有一處更溫暖的水源[71]。在可能存在生命的天體中，活生物體最容易從土衛(wèi)二進(jìn)入太陽系其他天體。
木衛(wèi)六
土衛(wèi)六，最大的土星衛(wèi)星，是太陽系中已知唯一擁有稠密大氣層的衛(wèi)星。 來自“卡西尼-惠更斯號(hào)”任務(wù)的數(shù)據(jù)否定了全球碳?xì)浠衔锖Ｑ蟮募僭O(shè)，但后來 證實(shí)在極地地區(qū)存在液態(tài)烴湖，這是在地球以外發(fā)現(xiàn)的第一種穩(wěn)定的地表液體。 對(duì)任務(wù)數(shù)據(jù)的分析揭示了地表附近大氣化學(xué)的各個(gè)方面，與那里的生物（如果存在）可能會(huì)消耗氫氣、乙炔和乙烷并產(chǎn)生甲烷的假設(shè)相一致，但目前還不能證明這一假設(shè)。 美國(guó)宇航局的蜻蜓號(hào)任務(wù)計(jì)劃于21世紀(jì)30年代中期登陸土衛(wèi)六，該任務(wù)將搭載一架可垂直起降的旋翼機(jī)，發(fā)射日期定為2026年。
太陽系小天體
太陽系小天體也被推測(cè)是嗜極生物的寄宿棲息地。弗雷德·霍伊爾和錢德拉·威克拉馬辛都提出彗星和小行星上可能存在微生物生命
其它天體
在太陽系較小的冰冷天體中，通過放射性衰變維持熱量和加熱的模型表明，在土衛(wèi)五、天衛(wèi)三、天衛(wèi)四、海衛(wèi)一、冥王星、鬩神星、塞德娜和亡神星等大約100公里厚的固體冰殼下可能有海洋。特別令人感興趣的是，模型表明在這些情況下，液體層與石質(zhì)內(nèi)核直接接觸，使得礦物和鹽類能夠有效地混合到水中。這與木衛(wèi)三、木衛(wèi)四或土衛(wèi)六等大型冰衛(wèi)星內(nèi)可能的海洋形成對(duì)比。在這些衛(wèi)星中，高壓冰相層被認(rèn)為構(gòu)成了液態(tài)水層的基礎(chǔ)。
硫化氫已被認(rèn)為是一種假設(shè)的生命溶劑，在木星的衛(wèi)星木衛(wèi)一上相當(dāng)豐富，可能在距地表不深處就以液態(tài)的形式存在
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