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如何证明另一个星球上有生命存在?

2018-05-17  本文已影响143人  胖师爷

我们这个世代的重大任务之一,便是找寻其他星球上的生命体。我们已在太阳系外找到许多可能孕育出生命的行星,更别说是太阳系里的无数天体。但该如何侦测出这些星球上的生命仍颇让人摸不着头绪,其关键是否就藏于地球之中?

其中的问题在于:我们该寻找什么?

在太阳系之中,可能孕育生命的迷人天体包括土卫二(Enceladus)、土卫六(Titan)以及火星。我们能观察它们的表面、研究其大气和发出的光芒。未来也很快会出现新型望远镜,以协助科学家研究系外行星的大气。但即便能做到这些,我们仍须知道所寻找的目标究竟为何。

1990年,天文学家卡尔.萨根(CarlSagan)设计了一个实验:在伽利略号(Galileo)太空船前往木星的途中,会为了获得加速度而飞掠地球;届时再把太空船上的仪器瞄准地球,进行观测。透过这些观测数据,萨根和其他科学家得以测试仪器能否探测到地球上的生命。答案是可以,且准确度颇高。

1993年,萨根等人在论文中发表了其发现。为了确认此发现,藉由伽利略号在1992年飞掠月球时所测得的数据,他们证明了月球确实了无生机。但问题是,月球的土壤中发现了称为紫质的有机化合物。

虽然紫质可能是种生物识别特征,但月球上的紫质显然不是由生物所产生。即便如此,这仍催生了一项寻找生命的理论──萨根标准(Sagan criteria)。此理论认为,得有四种证据同时存在,才能证实该行星上有生命存在。目前我们尚在改良检测的方法,未来能否将之应用于其他星球上仍有待观察。

萨根标准:如何证明另一个星球上有生命存在?

绿色植物Green plants

若能找到行光合作用的证据,该星球宜居的可能性就很大。叶绿素(光合作用的要素之一)善于吸收红光,因此我们可观察光谱中的红光是否被吸收得最多,借此判断。

氧气Oxygen

地球大气的含氧量远高于太阳系中的其他星球。氧气通常会与岩石结合,因此当大气中有氧气存在时,就代表有其他来源能补充氧气。在地球,植物的光合作用便是氧气的补充来源,亦是生命存在的关键指标

甲烷Methane

和氧气一样,甲烷本来不该存在于行星的大气中。照理来说,地球上的甲烷会被氧化成水和二氧化碳,但事实并非如此。地球之所以能持续地供应甲烷,是因为沼泽中的细菌代谢作用;不过,甲烷也可能由其他的天然方式生成(火星上的甲烷或许就是如此)

无线电波Radio waves

当然,若能侦测到无线电波的传输信号,就代表可能发现了科技文明的证据。在地球,人为的传输信号和自然现象(如闪电)所产生的信号可是大不相同。

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