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金百莉·沃伦-罗兹:寻觅“外星生命”

时刻: 2019年06月25日 | 作者: 杨心舟 | 来历: 举世(www.22vfpn.com)
除了在世界中探究地外文明的信号,地球上还有一群“孤单的”家,他们在广袤的大地上探寻“外星生命”存在的头绪。


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金百莉·沃伦-罗兹


数十年来,天体生物学家都在测验搜索外星生命存在的依据。他们有的在乌黑的世界布景中搜索地外生命或许的信号,还有人在地球上生计环境最严峻的当地寻觅极点生命。而在极点环境中,每一次发现生命都意味着,咱们邻近星球上类似的环境中或许也躲藏着坚强的生命体。


本刊记者 杨心舟


在《银河系周游攻略》中,地球被消灭,男主角亚瑟 · 登特(Arthur Dent)在外星朋友的协助下得以及时逃离,不过也一会儿沦为了世界中仅有的地球人。他经过虫洞穿越,完成了最悠远的星际飞行,才智到了世界对岸先进的外星文明。但最终他的愿望却是回到自己的旧房子,喝上一口热火朝天的英式红茶。即便周遭的街坊平常让他烦困不已,他仍向先进文明许愿能将地球变回来,由于他觉得自己作为仅有的地球人实在是太孤单了。


咱们或许很难领会这类孤单感,究竟咱们的周围总是人山人海的人群,有时乃至会为挤不上一趟地铁而忧愁。但假如将视野扩大,你或许就能感遭到咱们的孤单与藐小,地球关于世界来说只不过是九牛一毛,而相关于世界存在的年纪,整个人类的前史也就相当于 1 秒钟。至少从现在来讲,人类在世界中或许是孤单的,乃至可以说地球生命是孤单的,由于至今没有任何依据显现外星生命是存在的。但这激起了一群家对这种孤单感建议应战,从上世纪 50 年代开端,天体生物学开端鼓起。家不断向太空中发送卫星探测器,收集世界布景下不同寻常的信号,在地球的极点环境中寻觅生命的痕迹,或许将地球生命送到太空中进行测验,全部都是为了探究地外生命存在的或许性。


每逢夜幕降临,昂首仰视星空时,你会发现在这乌黑又无垠的穹顶中充溢着许多星光。而在世界各地的地理台,也有许多望远镜在与你同步观测着这片星河。一般肉眼可见的恒星大部分都来自距地球不超越 1000 光年的规模,基本上就约束在银河系的一个小旮旯。不过,哈勃望远镜在引力透镜效应的协助下,观测到了 90 亿光年外的蓝超巨星 LS1。


英国诺丁汉大学的天体物理学家克里斯托弗 · 孔塞利切(Christopher Conselice)曾在 2016 年的研讨中估算了世界中的星系数量,依据他的研讨数据,在可观测的世界部分占据着大约有 2 万亿个星系,而每一个均匀巨细的星系中大约有 1000 亿颗恒星,行星更是不可胜数。面临这些数字,你或许能感遭到亚瑟的那份孤单感了。许多地理学家都测验在这苍茫的星海中,寻觅合适生命生计的行星。地理学家弗兰克 · 德雷克(Frank Drake)在 1961 年还提出过影响天体生物学进程的德雷克方程,用于判别外星文明存在的或许性。


德雷克方程触及了许多变量,比方具有行星的恒星的数量、坐落宜居带的行星数量等。之后的 50 多年里,世界学家一向都在不断地对方程进行更新,比方在德雷克写下方程时,界还不清楚是不是全部的恒星都好像太阳相同有行星环绕,而现在现已可以确认绝大部分恒星都有行星。德雷克树立该方程的意图便是得出一个详细的数值,这个数值可以决议咱们寻觅地外生命是否具有含义。假如数值成果接近于 0,那么大费周章构建出太空望远镜来探究生命便是浪费时刻。不过依据该方程,德雷克曾达观地揣度,银河系中存在着一些才智生命。


最近四次的天体生物学十年评价中,美国国家研讨委员会(National Research Council)都强调了寻觅悠远文明电磁特征依据的相关性和重要性。而在美国加利福尼亚州的山景城,地外文明搜索研讨所(SETI,Search forExtraterrestrial Intelligence)的家一向为此在无垠的星际中寻觅外星信号,一些家也称这项作业便是世界中“孤单的巡查者”。曩昔,SETI 在相关试验中检测到了一些无法解说和风趣的信号。其间最闻名的是 1977 年,在俄亥俄州立无线电观测台检测到的“WOW”信号。惋惜地是,这些信号都没有被再次检测到,因而 SETI 的研讨人员也无法判别这些信号是不是外星文明发射而来。关于外星信号来说,只需当它们不止一次被发现时,这些信号才有或许是可信的。


除了在世界中探究地外文明的信号,地球上还有一群“孤单的”家,他们在广袤的大地上探寻“外星生命”存在的头绪,金百莉 · 沃伦 - 罗兹(Kimberley Warren-Rhodes)便是其间之一,从十几年前至今,她一向上任于美国航空航天局埃姆斯研讨中心(NASA's Ames ResearchCenter),而且是 SETI 研讨所的首席家之一。这些年,她一向都在踏足世界上生计环境最恶劣的区域——北非的撒哈拉沙漠、智利的阿塔卡马沙漠以及我国西北的大片荒漠区域,而在险恶丛生的戈壁滩中,放眼望去只需连绵无尽的黄色沙石。


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许多时分,这些区域就连当地人都不肯前往,引路的司机动身前都会重复问询金百莉“为什么要去这种当地?你管这些石头做什么?”司机往往在渺无人烟的荒漠中心将金百莉放下,就立马回来邻近的补给点帮她取水,增加补给品。在白日酷日的炙烤下,荒漠和戈壁滩的温度可以到达 50 摄氏度以上。为了抵御紫外线、阻隔酷热的大地,金百莉穿戴厚厚的防晒服和沙地靴,“我感觉整个人都要焚烧起来了,血液都是欢腾的状况。”金百莉告知咱们,在这苍茫沙海中,你才干领会到什么是孤单感,整个现代社会现已与自己彻底失联,步行数千米乃至看不到任何动物、植物和生命的痕迹。


但也正是这种孤单感的存在,当金百莉探寻到生命痕迹时会感到分外振奋。她曾在新疆戈壁滩中的一块石头下,发现了一排绿色的痕迹,那是被称作最坚强生命体的蓝细菌生计的依据。在那一会儿她总算发现,在沙漠中不再是孤身一“人”。许多年间,金百莉在我国的托克逊、若羌和索尔库沙漠都留下了自己的脚印。就像金百莉说的,你在越极点的环境下越或许有意想不到的发现,生命的坚强程度难以预测。


带着更多对天体生物学与外星生命探究的问题,《举世》对金百莉进行了一次专访,这一进程中,咱们了解到了更多不同寻常的外星生命研讨。


《举世》:你为什么挑选天体生物学作为自己的研讨范畴?在极点环境下寻觅生命体和探究外星生命有什么关系?


金百莉 :这是一个很有意思的问题,由于我曾在大学的时分学习了天体物理学,然后在我到斯坦福大学攻读博士学位的时分,我将研讨方向改动成了环境生物学。之后我到访了香港和美国,还在我国的沙漠区域展开研讨,遇到了许多十分风趣的研讨人员,这里边就包含许多美国航空航天局(NASA)超卓的家。因而我被邀请到 NASA参加博士后的研讨作业,由于我会说中文,我开端与我国院的家一同协作,到我国西部区域展开天体生物学的相关研讨。所以,精确来说,其实不是我挑选了天体生物学,而是天体生物学挑选了我。


在极点环境中搜索生命可以让咱们打破一些固有观念。在曩昔,咱们一般都以为生命不或许呈现在沙漠或许南北极等区域,可是现在,咱们在这些当地找到了生命——主要是细菌,这就阐明有些生命可以习惯某些极点环境。在未来,一旦在其他行星或卫星上发现类似的环境,就直接阐明这些星球或许存在外星生命。


《举世》:家在寻觅外星生命时,都会把水作为重要的要素,外星生命能否以其他分子为根底生计?


金百莉 :最重要也是最要害的原因便是,咱们现在已知的全部地球生命,无论是人类、植物仍是细菌都依靠水来生计,这也是为什么当下天体生物学都强调水是最基本的生计元素。而要放到世界中来说,现在全部关于外星生命的结构都只是估测,咱们只能经过已知的生物学结构来构建头绪和模型。因而,咱们在寻觅外星生命时,重心都是在寻觅有水的行星或许卫星。


就拿我自己研讨的比方来说,我从前看望过各种极点的环境,即便这些当地十分酷热或极度冰冷,但只需有水的存在,我都能找到生命存在的痕迹。而每逢一些当地严峻缺水,环境十分枯燥,这时想要构成生命就变得很困难。除了一些超级坚强的细菌,其他生命是没有办法在这类环境下生计的。咱们不以为世界中只存在依靠水而生计的生命,但就现在的开展来说,咱们有必要从水动身来寻觅生命。当然,你也可以铺开思想,幻想其他类型的生命是靠其他分子来生计的。


《举世》:你在这么多年的研讨中看望了哪些极点环境,地球上有没有不存在生命体的当地?


金百莉 :以我现在的阅历来说,地球上没有一个当地不存在生命。我以为智利的某些区域有时机打破这一规律,但仍是失利了。我曾踏足过青海和新疆的高原沙漠区域,可是仍能在一些土壤底层和岩石下方找到极微量的生命体,它们现已演化出在这种极度炙热和严酷的环境下生计的办法。


就我来看,细菌是一种十分聪明的生命体,它们极长于搜索合适自己生计的当地。就算是地球上环境最严峻的区域,它们也能找到生计之道。在接下来的数十年中,咱们必定还会在海洋深处、极地冰盖或极深的窟窿中找到更多的生命体。我国读者比较了解的极点环境或许是我国西北的戈壁滩,但细菌也没有让我绝望,它们会休息在戈壁中的碎石下面,躲藏在盐颗粒中,更有甚者会藏匿在一些窟窿中与外界环境阻隔开来,它们乃至都见不到阳光,获取不到能量,但仍是以咱们幻想不到的办法存活了下来。我很有决心,细菌这样的生命体也能在其他星球的极点环境中找到可以生计的休息地。


《举世》:这些在极点环境下生计的生命有没有或许是来自外太空的陨石带来的?


金百莉 :就现在的发现来说,咱们并不清楚是不是这样。由于,不同的星球的环境都是不相同的。就算是接近的火星,也与地球阅历了不同的地质变迁。咱们有或许便是从火星上的一块石头而来的,也或许是地球孕育出来的。这个问题咱们还没有清晰的答案,所以不扫除是陨石给地球带来了生命,当然,这全部现在都是估测。


《举世》: SETI 还有哪些研讨方向?这些年有哪些开展促进了 SETI 的成长?


金百莉 :SETI 还有一部分研讨团队一向在测验寻觅地外信号,这是 SETI 树立起来后最具前史的研讨方向。一开端,他们会运用一些传统的办法,比方检测无线电、激光信号等。而现在搜索信号的技能现已得到了更新,不止可以检测微波信号,还有许多高运算速度的计算机,我以为将来许多 AI 技能也会运用到搜索信号的进程中来。他们会收集全部来自地球之外的不寻常的信号,尤其是那种咱们现在还不能解说的信号。


咱们现在正处于一个十分棒的年代,咱们现已从各种新式的望远镜中获取了海量的数据,这能协助咱们了解世界中的许多独特现象。当我仍是一名大学生的时分,我遇到许多世界学事情时都会感到难以幻想,可是现在跟着望远镜和计算机技能的开展,咱们对新发现越来越充溢等待。别的便是分子生物学的开展,对天体物理学和天体生物学有着极大的推动效果。从分子层面了解生物,可以解说生命运作的许多原理和机制,这关于搜索地外生命是十分重要的。


《举世》:到各种当地中寻觅外星生命十分耗时耗力,为什么不在试验室发明一些极点环境来测验生命体的构成才能?


金百莉 :现在有一些家正测验这么做,可是想要重构出生命构成的环境是十分困难的。我从前有过这样的测验,试验有十分多的变量需求调配,这往往会发生许多种的组合,你光要把这些组合罗列出来就不是一件简略的事。别的,在生物学研讨中,不同的测验之间只能对一个变量进行改动,可是天然界是不会有这种约束的,很或许一次性就呈现数百种要素的改动,包含化学分子、环境湿度、紫外线辐射。像咱们在我国和美国不同当地找到的土壤,都很难彻底在试验室进行重构和比较,更甭说测验这些环境下的生命成长进程了,但仍有家在为此尽力。


《举世》:根据现在已有的发现,你以为火星上存在或存在过生命吗?


金百莉 :我以为火星是存在生命的,当然即便存在,这些生命应该也是在深层火星土壤中。不过经过现在的依据来看,在火星外表应该是不大有或许找到生命的,由于火星外表会遭到很强的辐射,而且很枯燥,温度极低,这种环境应该很难有生命可以存活下来。但即便火星外表环境很不合适生计,我也不想彻底否定这种或许性。


由于很长一段时刻里,咱们都以为火星上历来都没有水,可是现在看来之前的主意是彻底过错的。是一个不断开展,不断纠错的进程,咱们会批改那些已有的过错数据,当然,仅凭曩昔的设备和技能,这些数据在其时看起来是没问题的。不说太远,就在十几年前,我以为我国、非洲和智利的许多极点环境都不会有生命存在,但现在,我现已被自己在这些当地发现的细菌所震慑。而从已有的依据来看,我觉得火星的生命必定可以找到一种咱们意想不到的办法生计,它们或许就躲藏在火星深层的土壤中。


《举世》:在未来 10 年,你以为天体生物学范畴或许会有什么值得重视的发现,或许你有什么等待?


金百莉 :天体生物学在许多方面其实还处于探究阶段。在未来 10 年中,我特别等待一些在太阳系的天体上探究生命的方案,尤其是对木卫二(Europa)和土卫二(Enceladus)冰下海洋的生命探究方案,还有火星上的许多探测器或许带来的新发现也是十分值得等待的,比方弄清楚火星深层土壤是否有生命。乃至,不扫除在未来咱们能在火星上找到远古生命的化石,尤其是在一些曩昔的温泉口邻近。在未来 20 年,各国之间在天体生物学上的研讨协作也会越来越亲近,这将对外星生命探究方案有重要推动效果。


《举世》:在你的幻想中,外星生命是什么样的?


金百莉 :在我的幻想中,外星生命或许和其他人想的并不相同。一般咱们都会以为,科幻电影中的 E.T 便是外星人的形象,但我的主意会更简略。我曾在我国艾丁湖发现过许多居住在盐环境下的细菌,它们在显微镜下看起来十分美丽——亮得发红,就像一些血细胞相同。这便是我幻想中外星生命的姿态,这些小生命看起来会十分惊人,乃至五彩斑斓,但最重要的是,它们的生计才能会特别强,十分长于从环境中获取能量和水。


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