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Gli extraterrestri nella fantascienza, e più in generale nella cultura di massa, sono rappresentati come forme di vita (tipo Alien, di Alien: Covenant) generalmente intelligenti provenienti da un pianeta diverso dalla Terra. Spesso sono anche indicati collettivamente come alieni; tale termine è antropocentrico ed è usato per riferirsi a ipotetici rappresentanti di civiltà non umane a partire da o su altri pianeti, anche nel contesto del proprio habitat nativo. Questo può essere visto come un ritorno al significato classico di "alieno", come riferito a un "altro". La parola "alieno" (dal latino alienus col vario significato di «appartenente ad altri, altrui; straniero; estraneo; avverso») indica in generale un soggetto estraneo all'ambiente di riferimento. Per quanto la fantascienza abbia visto la propria codifica come genere solo nella prima metà del Novecento, gli extraterrestri compaiono già nella narrativa precedente, fin dall'antichità, in racconti filosofici, spesso in relazione al tema della "pluralità dei mondi", o in satire a sfondo sociale e politico. Durante la prima fantascienza delle riviste "pulp" statunitensi, gli extraterrestri sono stati spesso rappresentati come mostri o come "omini verdi" e più in generale come semplici personaggi stereotipati, per lo più antagonisti malvagi dell'eroe umano, o al massimo nel ruolo di "spalla" del protagonista. In queste prime storie avventurose, gli extraterrestri sovente erano fatti provenire dal pianeta Marte o da altri luoghi del sistema solare. In seguito al progredire delle osservazioni astronomiche e dell'esplorazione spaziale, la loro origine è stata spostata in più remoti pianeti extrasolari. Con la nascita dell'ufologia alla fine degli anni quaranta e la corsa allo spazio durante la guerra fredda, gli extraterrestri hanno goduto di rinnovato interesse nell'opinione pubblica, diventando un popolare soggetto di indagine. Con gli anni sessanta-settanta della New Wave e della "fantascienza sociologica", nella narrativa queste figure dimettono il semplice ruolo di mostri e crudeli invasori per venire descritti in modo più complesso nei loro aspetti psicologici e culturali, superando gli stereotipi precedenti e rendendosi più spesso protagonisti delle storie, assieme alla loro civiltà e al loro ambiente. Nella cultura popolare lo stereotipo degli "omini verdi" è stato nel frattempo sostituito da quello dei "Grigi" delle pubblicazioni ufologiche.

I Grigi (talvolta chiamati anche Alieni di specie Alfa, Zeta o Reticuliani dal nome del sistema stellare ζ Reticuli che è stato loro attribuito da alcuni ufologi) sono creature immaginarie extraterrestri intelligenti che costituiscono uno dei moderni stereotipi sugli alieni nell'ambito delle teorie del complotto sugli UFO, tra cui i racconti di presunti rapimenti alieni. La prima popolare apparizione di esseri di queste fattezze risale al 1977 nel film Incontri ravvicinati del terzo tipo; personaggi simili sono in seguito apparsi in numerosi film e fiction TV di fantascienza, solitamente come alieni benevoli e non invasori, e sono presenti tra i miti del Movimento raeliano. Non vi è alcuna evidenza scientifica dell'esistenza dei Grigi, o di qualsiasi altro tipo di alieno descritto dai sostenitori dell'ufologia. Tali figure in ambito scientifico sono considerate un prodotto dell'immaginazione umana.I Grigi vengono descritti in vario modo, ma generalmente come umanoidi di bassa statura (1 metro / 1 e 20 cm), snelli, completamente glabri e di pelle grigia (da cui il nome), con grandi teste, enormi occhi a mandorla ricoperti da una membrana nera e piccole bocche, spesso prive di labbra, braccia lunghe e quattro dita. Talvolta vengono descritti con indosso una tuta spaziale. Nella classificazione delle razze aliene elaborata negli anni ottanta dall'ufologo Brad Steiger, i Grigi apparterrebbero al cosiddetto tipo Alfa, mentre i Nordici apparterrebbero al tipo Beta.L'associazione tra i Grigi e il sistema stellare di Zeta Reticuli invece deriva indirettamente dal racconto di un presunto rapimento alieno subito dai coniugi Hill del New Hampshire (Stati Uniti) nel 1961.

L'acqua liquida extraterrestre (dalle parole latine: extra ["fuori, oltre"] e terrestris ["di o appartenente alla Terra"]) è acqua allo stato liquido che si trova naturalmente al di fuori della Terra. Si tratta di un argomento di ampio interesse perché è considerata come uno dei prerequisiti fondamentali per la vita come la conosciamo e quindi considerata essenziale per la vita extraterrestre.Con l'acqua oceanica che copre il 71% della sua superficie, la Terra è l'unico pianeta noto per avere sulla sua superficie masse di acqua liquida permanenti, e l'acqua liquida è essenziale per tutte le forme di vita note sulla Terra. La presenza dell'acqua sulla superficie della Terra è il prodotto della pressione atmosferica e di un'orbita stabile nella zona abitabile circumstellare del Sole, anche se la provenienza dell'acqua sulla Terra rimane sconosciuta. I principali metodi attualmente utilizzati per verificare la presenza di acqua liquida sono la spettroscopia di assorbimento e la geochimica. Queste tecniche si sono dimostrate efficaci per il vapore acqueo atmosferico e il ghiaccio. Tuttavia, utilizzando gli attuali metodi di spettroscopia astronomica è sostanzialmente più difficile rilevare l'acqua liquida sui pianeti rocciosi, specialmente nel caso delle acque sotterranee. Per questo motivo, astronomi, astrobiologi e scienziati planetari utilizzano la teoria delle zone abitabili, la teoria gravitazionale e delle maree, i modelli di differenziazione planetaria e la radiometria per determinare la possibile presenza di acqua liquida. L'acqua osservata nell'attività vulcanica può fornire prove indirette più convincenti, così come le caratteristiche fluviali e la presenza di agenti antigelo, come sali o ammoniaca. Utilizzando questi metodi, molti scienziati deducono che l'acqua liquida una volta copriva vaste aree di Marte e Venere. Si pensa che l'acqua esista nello stato liquido sotto la superficie di alcuni corpi planetari, similmente alle acque sotterranee della Terra. Il vapore acqueo è a volte considerato come prova conclusiva della presenza di acqua liquida, anche se il vapore acqueo atmosferico può essere trovato in molti luoghi dove l'acqua liquida non esiste. Prove analoghe indirette, tuttavia, supportano l'esistenza di liquidi sotto la superficie di diverse lune e pianeti nani in altre parti del sistema solare. Alcuni si suppone siano grossi "oceani" extraterrestri. L'acqua liquida è considerata diffusa in altri sistemi planetari, nonostante la mancanza di prove conclusive, e c'è una lista crescente di corpi extrasolari nei quali si ipotizza la presenza di acqua liquida.

Si definiscono scienze della Terra quell'insieme di discipline che studiano la struttura interna, la morfologia superficiale e l'atmosfera che circonda il pianeta Terra e la sua evoluzione nel tempo. Lo studio del nostro pianeta costituisce un caso particolare della planetologia, che in generale si occupa dello studio dei pianeti presenti nel nostro sistema solare; le ultime missioni di sonde spaziali su pianeti e satelliti del sistema solare hanno ampliato il campo di ricerca degli studiosi di scienze della Terra ai corpi extraterrestri, inglobando nell'oggetto dei loro studi tutti quei corpi rocciosi per i quali sia possibile utilizzare i metodi di studio e di approcci teorici "terrestri".

La Luna è stata per lungo tempo un popolare soggetto della fantascienza e delle storie fantastiche di viaggi immaginari, in particolare fino alla missione dell'Apollo 11 che ha realizzato il primo allunaggio di esseri umani, mostrando in televisione al mondo un paesaggio deserto e inospitale.

L’ipotesi extraterrestre (IET) tende ad interpretare alcuni UFO come la possibile manifestazione di una civiltà extraterrestre. La IET sostiene che degli extraterrestri umanoidi del tipo "mammifero bipede" dotati di vascelli spaziali e di una tecnologia largamente superiore alla nostra, visitano o hanno visitato la Terra.

I primi uomini sulla Luna (The First Men in the Moon) è un romanzo di fantascienza di H. G. Wells del novembre 1901. Pubblicato per la prima volta sul periodico The Strand Magazine e riproposto in contemporanea sulla rivista The Cosmopolitan in 8 parti da novembre 1900 fino a luglio 1901, con illustrazioni a cura di E. Hering, molte delle quali sono a piena pagina e accreditati da didascalie.Il 5 ottobre 1901, la casa editrice Bowen-Merrill Company pubblica la prima edizione hardcover di The First Men in the Moon, la compagnia annovera tra le sue pubblicazioni solo due volumi sebbene attiva dal 1883 fino al 1901 (preceduta da Samuel Merrill e succeduta da Bobbs-Merrill Company) nonostante questo la prima opera accreditata a H. G. Wells sarà della Casa editrice George Newnes. Il romanzo narra la storia di due uomini - lo squattrinato uomo d'affari Mr. Bedford e lo scienziato distratto dott. Cavor - che giungono sulla Luna grazie a una sostanza inventata da quest'ultimo, scoprendo che il satellite della Terra, contro ogni aspettativa, è abitato. Dal romanzo sono stati liberamente tratti vari film, tra cui The First Men in the Moon (1919) e il classico Base Luna chiama Terra (First Men in the Moon, 1964).

L'equazione di Drake (nota anche come equazione o formula di Green Bank) è una formula matematica utilizzata per stimare il numero di civiltà extraterrestri esistenti in grado di comunicare nella nostra galassia. Venne formulata nel 1961 dall'astronomo e astrofisico statunitense Frank Drake, ed è usata nei campi dell'esobiologia e della ricerca di forme di vita intelligente extraterrestri (Search for Extra-Terrestrial Intelligence, SETI).