智慧的、技术性的物种进化的行星先决条件是什么？
如果人类要在银河系中寻找具有技术智能特征的系外行星——
我们开始这样做
——我们应该关注什么样的行星：海洋和陆地混合的行星？
用板块构造？
磁场？
换句话说，什么样的行星有利于跨越世界的科技文明的发展？
这正是意大利天体生物学家 阿梅迪奥·巴尔比（Amedeo Balbi ）和我大约一年前问自己的问题。 由此产生的研究论文最近发表在 【自然天文学 】上 ，今天我想稍微解开它。 如果我们是对的，那么可能会对宇宙中智能生命的形成地点和时间产生一些相当大的影响。
「氧气瓶颈」
这篇论文被称为「技术圈的氧气瓶颈」，它的想法很简单：要制造先进的技术，你需要能够提高你用来制造该技术的东西的温度。 想想冶金。 如果你想建造一个像射电望远镜这样的东西，你需要从地下提取一堆铁、镍、铜和其他原材料，然后你需要加热它们。 需要热量，以便金属熔化并混合制成合金或制成您需要的形状（如支柱或金属丝）。 除了冶金之外，获得高温也可能很重要，因为即使是烹饪食物的能力也与人类智力的发展有关（熟食中营养物质更容易获得）。
那么，一个年轻的聪明物种需要什么才能准备好进入高温环境呢？ 人类历史的一个答案是燃烧的东西（即燃烧）。 如果开始使用工具的聪明生物能够轻松获得燃烧，那么它们就可以更容易地爬上技术复杂性的阶梯。
那么，什么是燃烧呢？ 这听起来像是一个简单的问题，但我和我对化学的相对无知花了一些努力才真正理解。 燃烧基本上是一种放热化学反应，需要燃料和氧化剂。 这里的「exo」意味着一旦施加火花，燃烧反应就会开始散发热量。 反应一直持续到燃料或氧化剂耗尽。 不久前，我写了 一整篇文章 ，讲述了我发现燃烧细节的喜悦，所以我不会再经历这一切了。 这一切的重点是，氧气被证明是最好的全能氧化剂。 （其他元素，如氟，实际上在燃烧时会释放出更多的能量，但它们往往非常具有反应性，以至于它们会腐蚀它们所接触的一切。
正是这个简单的事实，从你高中时睡过的著名的元素周期表中得出，使我们得出结论，只有大气中含有氧气的行星才能承载技术文明。 下一个问题是大气需要多少氧气。 通过从燃烧工程到生物地球化学等不同学科的实验，我们发现氧气含量低于18%的大气不允许露天燃烧。 值得注意的是，在我们星球 45 亿年历史的大部分时间里，地球的氧气含量一直远低于 18%。 事实上，只有在过去5亿年左右的时间里，大气中才有足够的氧气，让任何东西在露天自由燃烧。
为什么这些都很重要？ 想象一下，在一个只有1%氧气的外星世界里，一个年轻而聪明的物种。 那些聪明使用工具的生物永远不会有机会看到一棵树被闪电击中后燃烧，并 产生将火用于自己目的的想法 。 他们永远没有机会学习如何用火来烹饪食物、清理土地，或者最重要的是熔化金属。 它们空气中氧气的贫乏可能会永远将这些生物困在里面，限制它们的发育。 这就是巴尔比教授和我所说的「氧气瓶颈」。 广泛的技术发展需要简单易行的高温，而露天燃烧是实现这一目标的最简单和最容易的方式（例如，火山喷口会如此普遍以允许工业发展吗？ 这就是为什么富氧大气很重要的原因。 拥有它们的行星可能是唯一拥有智慧和文明的行星。
但是银河系有多少这样的高氧行星呢？ 如果这个数字真的很小，那么我们最终可能会变得富含氧气，但伴侣却很差。
