生命的起源是个未解之谜。

有人认为，生命的起源和闪电分不开，因为闪电是行星表面复杂化合物得以形成的少数能量来源之一。研究显示，闪电在那些被潮汐锁定的系外行星——比如“半人马座阿尔法”三体星系的行星“比邻星b”上也有发生。但进一步的探索却将结果指向了另一种可能：发生在潮汐锁定行星表面的闪电，与我们熟知的闪电在本质上有很大不同——它们不能为生命的起源提供能量。

在地球上，典型的闪电可以产生近3万摄氏度的高温。这一温度足以分解常见的气体分子，并使它们重新组合，形成新的化学物质。

现代闪电能够分解氮分子和氧分子，形成氮氧化物。而在早期地球上，在大气氧含量还未因植物光合作用的出现而上升的年代，闪电可能在前生命物质——亦即能够成为蛋白质基本构件的分子——的制造过程中扮演了重要角色。

我们并不知道系外行星上是否有生命。到目前为止，我们还没有发现第二个地球，这样一个地球必须在适宜的轨道上，环绕一颗与太阳相似的恒星运行。但是我们发现了一些符合部分条件的候选者，比如“三体世界”的行星“比邻星b”。

这颗系外行星环绕距离太阳最近恒星——“半人马座阿尔法星C”，也就是“比邻星”运行。其大小和地球相近，且其与主星的距离恰到好处，水有机会在其表面维持液态。

然而“比邻星b”的太阳“比邻星”却和我们的太阳十分不同，它是一颗红矮星。其亮度和大小都远不及太阳。“比邻星b”和“比邻星”极其靠近，它环绕主星运行一周只需11个地球日。由于距离太近，几乎可以肯定，它被“比邻星”牢牢地潮汐锁定着。这意味着它永远只能以一个半球面对比邻星，就像我们的月亮永远只能以一个半球面对地球一样。

地球由于自转而获得了一个复杂多变的天气系统，进而使雷暴的产生相当普遍——平均每秒全球会发生大约100次雷击。那么在一个被潮汐锁定的行星上，也能产生雷暴吗？

为了解答这一疑问，英国布里斯托大学Denis Sergeev率领一众研究人员，用气象学家研究地球气候的方式，搭建了一个潮汐锁定行星大气层的模拟环境。

模拟结果显示，在被潮汐锁定的行星表面，雷暴依然能够产生，但这些雷暴与地球上的雷暴迥然不同。

在那些环绕小型恒星运行的行星表面，闪电产生的次数要比地球少得多。如果这些行星的大气密度比地球稀薄——在气压只相当于地球四分之一的行星上，全球平均每秒大约只会产生几次闪电；而在气压高一些的行星上，单体对流会被压制，云量会受限，云层之间的摩擦也会变少——在气压超过地球10倍的大气中，闪电出现的概率变得更低——大约每几分钟才会出现一次。

在被潮汐锁定的行星上，来自恒星的热量集中在一个半球上。这会导致热量通过强大的气流从永昼面向永夜面倾泻。恶劣的天气大多集中在永昼面，而闪电会在集中在一个环状区域内。但在某些情况下，闪电会主要出现在永夜面靠近昼夜分隔线的地方，因为那里有足够多的大气活动，是闪电产生较为理想的环境。

虽然有闪电，但是它们却不一定能够为生命的起源提供能量。首先，由于闪电出现的次数要远少于地球，这意味着这些系外行星可能产生不了足够多的前生命物质；其次，在这些系外行星上，闪电的分布是不均匀的——它们会倾向于出现在面朝主星的半球，而那里对于生命而言可能太热了。

但是谁知道呢？环境再恶劣，生命也总能找到生存之道。在地球上如此，在系外行星上，或许也是如此。

参考

Lightning activity on a tidally locked terrestrial exoplanet in storm-resolving simulations for a range of surface pressures

https://arxiv.org/abs/2504.19883