当我们计算我们搜寻成功的概率时，需要考虑哪些因素呢？首先必须明确一点：我们讨论的是我们所了解的生命。我们能理解的所有类型的生命都基于一种类型的原子——碳原子，只有它能连接足够多的其他原子来形成必须的复杂原子群或分子。这就是说，生命，不管它在哪里存在——这里，火星上或者在遥远星系中的一颗行星上——必须是碳基的。像月球这样没有大气的环境必须被剔除。在我们的太阳系，可能只有地球适宜形成复杂的智慧生命。当然，反过来说，我们可能完全错了，说不定还存在某种智慧生命，它们的身体由金原子组成，并且能在满是硫酸的空气中呼吸。这种类型的生命（BEM或称为异态生命），自韦尔斯（1866-1946,英国作家）以来一直是科幻小说家们十分钟爱的话题。但如果它们真的存在，那么我们整个现代科学将被全盘颠覆，不过这看起来可能性不大。 最低限度，我们已经知道许多恒星确实存在行星系统，但是一颗能支撑生命的行星，必须满足几个条件（我们再次强调，我们只考虑自己能理解的这种类型的生命。一旦我们把话题开放到所有类型的生命，就会陷入到无穷多的假想中去，所以，现在我们着意把讨论限制在碳基生命的范围内）：行星必须具备包含了足够多自由氧气的大气；它必须有固态（或某些可能的液态）表面；行星上必须有足够的水资源；相对比较稳定的温度；以及很长的稳定期，在此期间环境没有发生剧烈变化。地球能满足所有这些条件，但太阳系其他天体都不行。 不过，可能还有一些不那么明显的要求。例如，比较规律的昼夜交替看来也是很有必要的。如果行星的一半永远是黑暗，而另一半却永远曝晒于阳光下，那将会发生猛烈的飓风，降水也不再发生而且很难达到生命适宜的温度。当然在明暗半球的交界处或许存在合适的区域。 现在让我们聚焦在温度上。在一颗恒星周围存在所谓“可居住带”，位于这里的行星不会太冷也不会太热，适宜生命繁衍。金星和火星都不在可居住带内：金星太靠近太阳、太热，而火星太远、太冷。只有我们居住的行星安安稳稳地位于可居住带的中央；地球的温度，就跟给婴儿喝的麦片粥一样，不冷不热。一颗比太阳亮度低的恒星，可居住带将靠得更近，而一颗能量更大的恒星，可居住带将位于更远处。许多要求都是不证自明的，它们将许多恒星剔出了行星系统候选者的行列。例如，一颗变化剧烈的恒星，将导致行星上的气候总是变化无常。 我们已经知道银河系里拥有大约1000亿颗恒星，这是一颗大型星系中的典型恒星数量。从目前的观测来看，很可能大多数单颗恒星都有行星，于是我们周围很可能有大约400亿个“太阳系”。这些“太阳系”的行星中有多少颗位于中央恒星的可居住带内呢？从我们自身所在的太阳系的情况来看（这也是我们唯一能充分了解的行星系统），我们或许可以猜测每个恒星－行星系统中都有一颗行星位于可居住带内。但是，我们必须排除那些激变变星周围的行星，因此大概还剩下200亿颗处于适宜的位置的行星。它们中有多少是岩质行星？这又是个新问题——正如我们已知的那样，其他的恒星－行星系统中可居住带内的行星似乎都是巨型气态行星。要想计算出在位于适宜的位置上的岩质行星所占的比例是很困难的，但是在已知的约120个系统中，有30个没有气态行星，因此用这些已知的数据作为参考，可以估计出我们大约有50亿颗行星邻居，它们的条件能允许生命形成。其中有多少颗已经有生命形成了？这可能是所有问题中最难的一个，要回答这个问题，我们需要知道并了解生命形成的确切机制。老实讲，生物学家们还没有找到经过实验证实的详细理论，因此要想比较准确地得出这一数值极其困难。如果概率仅仅是万亿分之一，那么在银河系中能有一个像我们这样的文明就已经是一个不可思议的奇迹了。如果如有些人所料，概率接近百分之一，那么将可能有数百万颗行星值得我们去搜寻。这一疑点正是为什么寻找火星上的生命是如此重要的主要原因之一，如果生命能在同一个恒星－行星系统独立出现两次，那么整个银河系中遍布生命的概率必将极大增加。但是，即便这就是事实，我们的难题也并没有完结！
