外星生命從“鼻尖上的氣味”中顯露
吃不到外星人“舌尖上的美食”,卻可能嗅到外星人“鼻尖上的氣味”,科學(xué)家設(shè)想了從遙遠(yuǎn)太空探測外星人氣味的方法,看不到外星人婀娜多姿的身影,卻可能聞到外星人“惡臭”的氣味。休伯特·法恩思沃斯教授的設(shè)想異想天開,用“聞遠(yuǎn)器”代替了“望遠(yuǎn)鏡”,天體生物學(xué)家期待“聞遠(yuǎn)器”的實(shí)際應(yīng)用,盡早地地將它對準(zhǔn)浩瀚太空的系外行星。氣味探測器的發(fā)明在動畫科幻系列片“未來奇觀”中出現(xiàn),也許受到了劇情啟發(fā),科學(xué)家相信氣味探測器是很好的生命搜索儀器。
外星人在排出自身氣體的同時泄露了活動的蹤跡,在外太空環(huán)流的作用下,從外星人身體排出的氣體流入外行星的天空。NASA戈達(dá)德太空飛行中心位于馬里蘭州的綠地,科學(xué)家肖恩·多馬加爾—戈德曼最近參加了一次由NASA召集的專題討論會,他提出了“氣味搜索引擎”的概念,引起了參會者的注意,NASA討論會的主題是古地球和宜居的太陽系外行星。戈德曼設(shè)想了不用肉眼觀測的望遠(yuǎn)鏡,而是用鼻子聞的“聞遠(yuǎn)鏡”。如何搜索外星生物的信號?多馬加爾—戈德曼和同事花費(fèi)了大量時間,他們思考了最好生物信號的形式,從遙遠(yuǎn)系外行星的大氣層搜索外星生命的跡象。
有兩種最好的生命信號侯選體,一是甲烷,二是氧氣,如果兩種氣體得不到適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償,那么它們將會消失在大氣層。甲烷和氧氣從地質(zhì)學(xué)和生物學(xué)概念的過程中產(chǎn)生,在遙遠(yuǎn)系外行星的天空同時搜索這兩種氣體,科學(xué)家可能找到對系外生命支持的有力證據(jù)。多馬加爾—戈德曼解釋說,兩種氣體相互毀滅,假如科學(xué)家在系外行星的天空發(fā)現(xiàn)了兩種氣體的聚集,那么他們將要對是否由外星人體排出了兩種氣體做出判斷。甲烷氣體可能滲進(jìn)了富氧的大氣層,更有可能是植物類或動物類的生命體將甲烷和氧氣排入了太空。

甲烷—氧氣構(gòu)想成為了發(fā)現(xiàn)生物體信號的方法,兩種氣體一直盤旋在地球的天空,地表植物、藍(lán)藻菌和其它類細(xì)菌排出了氧氣,從地球動物的體內(nèi)排出了作為溫室效應(yīng)的甲烷??茖W(xué)家設(shè)想了綜合性外星人生命信號的氣味搜索法,可能延伸到地球古生物學(xué)的研究領(lǐng)域,從行星古生物體的搜索中獲得啟發(fā)和靈感。大約在37億年之前,生命第一次出現(xiàn)在地球,生命至少出現(xiàn)在35億年之前,這是一個沒有引起多少爭議的觀點(diǎn),從生命的誕生到人們現(xiàn)在熟悉的生物圈,生命形態(tài)經(jīng)歷了漫長的歷史演變。
簡單微生物體曾經(jīng)在地球上居于支配地位,簡單的生命形態(tài)在地球上持續(xù)了數(shù)十億年的時間,僅在大約8億年之前,復(fù)雜的多細(xì)胞生命形態(tài)已有堅實(shí)的基礎(chǔ),也許早在30 億年之前,藍(lán)藻細(xì)菌排放了氧氣,直到23億年前,地球行星大氣層開始集聚大量的氧氣。加州大學(xué)河濱分校的學(xué)者蒂姆·里昂曾在NASA最近舉辦的專題研討會上提出了最原始生命信息的概念,氧氣—甲烷設(shè)計構(gòu)想還得不到地球太古時期生命信號的驗證。太古時期的地球充滿了各類生物體,氧氣—甲烷的設(shè)計構(gòu)想可應(yīng)用于系外行星太空的觀測,但可能遇到遺漏的問題。

今日地球的微生物在無氧的環(huán)境中繁茂生長,可將這類方法擴(kuò)展到對系外生命的搜索,例如:太古時期的地球生命體釋放了惡臭的氣體物質(zhì),它們滲透到古行星的大氣層,惡臭性氣體可能是硫磺—甲基類物質(zhì)。多馬加爾—戈德曼曾經(jīng)過一個同事的實(shí)驗室,突然產(chǎn)生了對這類氣體搜索的靈感,古老生物氣體難以存在很長時間,它們被氧化了,不可能持續(xù)地蔓延到今日地球的大氣層,但在地球太古時期或在系外行星的無氧氣時期,當(dāng)生物體排出足量的氣體時,科學(xué)家可能探測它們的信號。
除了檢測生物體排放的氣體,科學(xué)家設(shè)想了對工業(yè)排放氣體的檢測,系外行星的工業(yè)污染物同樣表明了外星文明的存在。在大氣層搜索古老地球釋放的古生物信號,在系外行星大氣層同樣搜索外星生命的信號??茖W(xué)家的設(shè)想新奇而大膽,系外生命與地球生命可能在某些重要的特征上有相似之處。探索外星生命的形態(tài),這是一項長期而艱難的使命。外星生命體與地球生命體可能有顯著的不同,比如:兩類生命體的代謝功能不同,異形和意外的多種猜想層出不窮。
加州大學(xué)河濱分校的學(xué)者蒂姆·里昂認(rèn)為,天體生物學(xué)家會接受任何的挑戰(zhàn),克服一切似乎是不可克服的困難。加州大學(xué)河濱分校的學(xué)者蒂姆·里昂解釋說,人類確定了地球生物化學(xué)原理,這些原理普遍有效,可能有在細(xì)菌、單細(xì)胞等一切有機(jī)生命體內(nèi)存在電子的流動,通過對系外行星大氣層的觀測,從普遍有效的化學(xué)原理出發(fā),科學(xué)家進(jìn)行了推斷,某種化學(xué)方式的反應(yīng)構(gòu)成了生物體能量的來源。

(編譯:2014-9-5)