科學家稱地外生命存在可能性與日俱增

近來，一系列新發現似乎使得地外生命存在的可能性越來越大，遺憾的是，天文學家至今尚未發現這方面的確鑿證據。不過，一些科學家對尋找地外生命的前景充滿樂觀。




地外生命存在的兩個要素
過去幾天，一個研究小組報告稱宇宙中的恆星數量是他們以前所認為的三倍。而另一個研究小組發現了一種能以劇毒砷為食的細菌，加深了我們對生命如何在最為惡劣的環境中生存的了解。而今年初，天文學家還首次表示他們發現了一顆潛在的宜居行星。美宇航局天體生物學研究所主任卡爾·佩爾徹(Carl Pilcher)說：『地外生命存在的證據越來越明顯。我認為看過這些證據的人都會說，「地球之外一定有生命。」』

天體生物學研究所主要從事宇宙生命起源、進化等方面的研究。不過，由於部分研究得出的是全新的結論，科學家仍在對這些結論有多大可信度進行爭論。一些科學家本周公開抨擊了美宇航局對食砷菌的研究方式，對其有效性提出了質疑。另一個讓我們不能太興奮的原因是，尋找生命應該從小處著眼，接著再去研究生命的進化。

黏菌而非外星人更有可能是地外生命存在的最早跡象。黏菌可以在極端環境進化。科學家制作出了一個等式，用於計算另一個星球存在高級生命形式的幾率。不過，這個等式只是對非天文因素做出了猜測，如智能生命進化的可能性，文明持續多長時間。鑒於此，計算結果取決於兩個基本要素：宇宙中可以支持生命存在的星球有多少？生命在那裡紮根的難度有多大？



上周的一系列發現既增加了生命潛在家園的數量，也拓展了生命的定義范圍。美聯社采訪的十位科學家均認為，這意味著地外生命存在的可能性比以前任何時候都大。搜尋地外文明計劃(SETI)協會資深天文學家塞思·肖斯塔克(Seth Shostak)簡要描述了行星數量的天文發現以及地球上對生命頑強的發現。他說：『所有這些發現都指向一點，那就是地球之外存在生命跡象。』


轉變搜索地外生命思路
12月8日刊登在《自然》雜誌網站上的兩項新研究進一步增強了科學家對系外行星的興趣，雖然它們並未就地外生命的存在提供更確切的證據。一項研究發現了一顆比木星還大的超熱行星，其大氣似乎充滿了碳。在另一項研究中，天文學家發現了一顆至少有四個年輕超大行星的恆星，對過去的理論提出了挑戰，即一個恆星系所能擁有的超大行星的數量是有限制的。

那些致力於尋找地外生命的科學家一度被指責只是在科學邊緣進行探索。肖斯塔克表示，事實與外界的指責截然相反。他說，鑒於相關證據越來越多，如今相信地球是宇宙中唯一有生命存在的星球，就像是相信奇跡發生一樣：『而天文學家往往不相信奇跡。』不過，天文學家確實只相信證據，問題是他們迄今並沒有找到地外生命的證據。



沒有找到綠色外星人不說，科學家連可以確切指出它是活的外星生命的細菌都沒發現。即便發現於加利福尼亞莫諾湖的食砷菌都不是來自於地外星球，只是在實驗室中生成的。但是，美宇航局天體生物學家克裡斯·麥凱伊(Chris McKay)說：『沒有任何證據說明對發現地外生命保持樂觀是愚蠢的行為。』麥凱伊致力於在火星和地球極端環境尋找生命的研究。

首先，一個根本問題便是地外生命可能在哪裡存在。幾年前，天文學家認為，只有在繞類日恆星旋轉的行星上及其周圍纔可能找到生命。所以，科學家過去一直在像地球一樣的星球尋找生命。結果，宇宙中最常見的恆星紅矮星被排除在外。紅矮星比太陽更小，也更暗。宇宙中90%的恆星都是紅矮星。天文學家原本認為，繞紅矮星運轉的行星不會有生命。


恆星數量是以前估計三倍
然而，三年前，美宇航局召集了這一領域的頂級專家進行研究，結果發現生命有可能存在於繞紅矮星運轉的行星上。這些行星離其恆星更近，旋轉速度沒有地球快。科學家認為它們適於生命存在，這些小恆星周圍環境雖與地球不一樣，但並不排斥生命。這樣一來，宇宙可能不是新增了數十億個星球，而是數倍於這個數字的星球。



上周，耶魯大學一位天文學家表示，宇宙裡的恆星總數可能是我們以前估計數值的3倍，也就是說，宇宙裡有3×1023(10的23次冪)顆恆星。哈佛大學的利薩·卡爾特尼格(Lisa Kaltenegger)表示，科學家現在認為銀河系中有一半的恆星，擁有大小是地球10倍的行星，即可能維持生命存在的『超級地球』。第二個問題則是，所謂『宜居帶』(這些地方不太熱也不太冷)究竟有多少顆這樣的星球。

一個研究小組在今年4月宣布發現了這樣一顆行星，雖然有些科學家對此提出了質疑。第三個問題是，生命的確切定義有什麼標准？在過去十五年，科學家發現地球生命可在酸性物質中生長，也可以在南極洲和其他極端環境中生長。這些發現的轟動性都比不上食砷菌的發現，經過科學家的訓練，這種細菌能以砷而非磷為生。

食砷菌將改變生命定義　　碳、氫、氮、氧、磷和硫是地球上所有已知生命形式的六大基本構建元素。其中，磷是攜帶生命基因的DNA和RNA的主要化學成分，被認為是所有活細胞的最重要的元素。食砷菌的發現將改變生命的定義。卡爾特尼格說，既然極端環境中存在生命的可能性增大，這將使得適於生命存在的行星數量增多。卡爾特尼格還供職於德國馬克斯普朗克研究所。



華盛頓大學天文學家唐納德·布朗利(Donald Brownlee)對尋找地外生命的前景並不樂觀，他認為潛伏於外星球的生命不容易發現，即便真的存在，可能也是無法從遙遠的地方輕易看到的細菌。另外，系外行星上不同的地質和大氣作用力或許會阻止生命進化為更為復雜或有智能的生命。

如果要去尋找地外生命，火星或是最有可能的目標。天文學家表示，任何形式的生命可能都存在於有水的地下。其他候選星球還包括木星的衛星木衛二和土星的兩顆衛星土衛二和土衛六。卡爾特尼格說，望遠鏡也可能會發現有大氣的行星，有大氣就表明存在光合作用。另外，還有可能在地球上發現地外生命，比如隕石或DNA 與地球生命截然不同的東西。

麥凱伊表示，先進的地外生命形式或許能找到我們，或我們可以聽到他們傳輸的無線電信號。搜尋地外文明計劃協會正在從事這方面的工作，尋找智能生命的信號。肖斯塔克之所以向這個領域投入資金，正是源於他對發現地外生命的樂觀情緒。在一次公開演講中，肖斯塔克與所有聽眾打賭，科學家將在2026年左右找到地外生命的證據。