刷到一条科普短视频的时候,脑子里一下子冒出这个疑问,科学家是怎么判断其他星球有没有生命的呢。视频里讲得轻飘飘,好像盯着光谱扫一眼就能下定论,我那会半信半疑,后来跟着一个做天文相关课题的熟人断断续续聊过好几次,才慢慢摸到一点里面弯弯绕绕的地方,很多环节根本不是一眼就能确定的。
最先听到的说法,是先找宜居的底子。不是随便挑一颗星球就往上面找生命痕迹,优先看它处在恒星周边合适的范围里,温度够让液态水稳定存在。水这个东西,大家都熟,我们已知的生命运转离不开它,所以它是第一个筛子。但那个熟人当时就泼了一句冷水,有水不等于有生命,很多地方有水,可环境严酷到根本撑不起活物。比如有的星球有冰层,冰层下面或许藏着水体,可压强、辐射都高得吓人,光满足有水这一条,只是拿到候选资格,离确认生命还差很远很远。
然后就说到大气光谱。远距离观测的时候,没法派探测器落地取样,只能接收星球大气反射、散发出来的光,拆开里面不同波段的信号,读出大气里都有哪些气体。氧气、甲烷这类气体是他们重点留意的对象。这两种气体放在一起就很有意思,它们很容易发生反应,没法长时间稳定共存,如果持续同时被检测到,就有一个猜想:有东西在源源不断产出它们,在地球上,这个产出来源很多就是生命活动。
这里有个很容易踩进去的误区。
非生命的地质活动,一样可以释放甲烷,也有别的方式造出氧气。火山喷发、岩石和水发生化学反应,都能制造出这些气体。之前有过观测案例,某颗遥远星球测出了甲烷信号,一群人兴奋了一阵,后续再核对,慢慢发现信号来源更贴合地质作用,不是生命。信号本身是真的,只是解读方向容易跑偏,单靠一种气体,谁都不敢拍板。
聊到后面才知道,他们会凑一套组合线索来看。不是抓住单一气体就下判断,而是把大气成分、地表温度、行星本身的地质活跃程度、恒星会不会频繁爆发强辐射这些信息全部拼在一起,互相印证。如果大气里同时出现多种只有生命持续代谢才能维持住的气体组合,同时地质环境又足够稳定,没有毁灭性的高频辐射,这个星球的生命可能性才会往上抬一点。就算到这一步,也依旧只是可能性提升,不是实锤。
探测器近距离抵近或者着陆,是另外一条路子,这个路子拿到的信息会扎实不少。飞到目标星球旁边,采集大气样品,或者在地表挖一点土壤粉尘,检测里面有没有有机大分子,有没有不对称的分子结构。地球上生命产出的有机物,分子旋向会有偏向性,单纯化学反应生成的有机物,左右旋分子一般是对半分开的。找到这种偏向性,会是一个分量很重的线索。可就算检出复杂有机物,同样不能直接等同于生命,很多星际云里面本身就自带简单有机分子,跟着陨石落到星球上,不需要生命参与。
这只是我的个人感受,不是标准答案。很多判断都建立在“参照地球生命模板”这件事上,我们现在所有的筛选条件,都是照着我们熟悉的生命形式搭建出来的。谁也没法保证,宇宙里会不会存在完全不依靠水、不靠碳元素,代谢方式和我们认知完全不一样的生命,那一类生命,用现在这套办法,大概率会直接漏掉。
还有一个很磨人的点,是信号本身特别微弱。遥远星球的光会被恒星强光盖住,观测数据里混着大量噪声,反复校准、剔除干扰就要花很久。同一个天文台这次测出来一组信号,换另一台设备复测,结果有可能不一样。反复核对、交叉验证,是必不可少的步骤,不会凭着一次观测结果对外宣称找到了外星生命。大部分时候,最后的结论只是“这个信号值得持续关注”,悬在那里,放很久都没有定论。
我有时候会想,这套判断方式本身就带着局限。我们拿着从地球总结出来的标尺,去丈量完全陌生的世界。能抓到符合标尺的痕迹,是惊喜;抓不到,也不代表那里空空荡荡。只是在当下,这是人类手里为数不多能用的办法,一点点筛,一点点排除,慢慢缩小猜测的范围。
那天聊完之后,翻了几张系外行星的模拟图,灰蒙蒙的小点悬在黑暗里面。没有办法立刻冲过去看清楚,所有判断,都隔着一段跨不过去的距离。