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真的要尋找外星人了?NASA制定「外星生命」等級表,如何衡量?
2021/11/08
2021/11/08

宇宙中到底有沒有其他的生命?

科學家們還沒有給出答案,科幻作家們卻已經提出自己的大膽猜想了。1964年,前蘇聯科幻作家卡爾達舍夫在自己的作品中提出了宇宙文明等級的概念,並將宇宙文明分為了3個等級:

(圖片說明:卡爾達舍夫等級)

一級文明:能夠完全掌控自己所在行星的能源,以及開發周圍的衛星;

二級文明:能夠開發自己所在恒星系統內的全部能源;

三級文明:將自己星系內的能源全部收為己用。

根據這個分類,人類連一級文明都算不上,因為我們尚未完全開發和利用地球的全部資源,更別提月球了。科學家估算,人類目前大概只相當于0.7級文明,距離一級文明還有相當長的一段路要走。

(圖片說明:地球文明還非常落後)

卡爾達舍夫等級的概念雖然出自于科幻小說,但目前已經被廣為接受,連科學家們也喜歡引用並進行分析。在進行研究的過程中,適當地引入一些等級的概念,似乎更便于科學家們對研究的目標進行分類,制定不同的研究手段。

最近,美國宇航局也提出了一個新的等級概念,用來對宇宙中可能存在生命的天體進行劃分。

美國宇航局提出的這個等級,並不是像卡爾達舍夫一樣對已經形成的文明進行分類,而是對一顆行星存在生命的可能性進行的等級劃分,他們稱之為「生命探測把握」等級,或者簡稱為CoLD等級。

(圖片說明:美國宇航局將這7個等級比喻為7個十分複雜的臺階)

CoLD等級一共分為7個級別,其中數字由小到大,代表著一顆行星存在生命機率的增加。簡單來說,一級的天體代表的是那種只是看起來有些特殊的天體,而七級的天體代表的則是非常有希望孕育生命的天體。

那麼,每一個級別都代表著什麼樣的行星呢?在發表于《自然》雜誌上的論文中,美國宇航局的科學家們進行了詳細介紹:

一級研究物件:存在一些非常簡單的有機分子,這樣的有機分子雖然是生命形成的基礎,但也就只是基礎而已。在太陽系的彗星或者小行星上,我們也發現過很多,包括未來在火星上也有可能找到。但僅僅存在這樣的化學物質,只能稍微引起我們的注意,在取得更多發現之前沒必要投入太多精力。

(圖片說明:系外行星)

二級研究物件:當研究人員取得一些可能暗示生命的跡象後,需要首先排除一些干擾或者誤差,確認觀測到的現象不是儀器或者是地球上的某些物質或現象所引起的。在以往,就出現過生物分子附著在航天器的情況,可見人類的無塵室及組裝過程仍然有漏洞。去年年初發現的比鄰星詭異電波,前不久也剛剛被指出是來自于地球上的電磁干擾。

三級研究物件:比二級要更進一步,儘管我們可能排除了來自儀器或者地球干擾的一些可能,但也很難保證沒有漏洞或者其他未知的現象存在。所以,在發現一顆天體上可能存在代表生命的物質時,還要提出足夠可靠的理由解釋它們為何會出現在這顆天體上,從正反兩方面證明這樣的物質確實有可能出現在那裡。

四級研究物件:那就是在這顆天體上排除非生物來源的可能性,比如去年有科學家在金星上發現了磷化氫,認為這種物質只能由生命合成,所以暗示金星上可能存在著地外生命。不過,也有人認為自然情況下也有可能出現這種物質,另外還有其他一些反對的意見,導致金星上有生命的說法已經不太可靠了。

五級研究物件:這就不能是只有一支科學團隊取得發現就夠了的,首先就是需要有一支科學團隊找到滿足條件的四級研究物件。在發現之後,要有更多輔助的證據。比如一顆行星上被檢測出了氧氣,或許可以劃分到第四級。如果再發現甲烷,就可以列為第五級了,因為自然條件下甲烷和氧氣會反應,如果二者共存,則證明有生命在源源不斷地合成甲烷和氧氣。

六級研究物件:這個要求就更高了,需要其他的科學家或者團隊又或者探測器也獨立發現了某顆行星上的生命跡象。兩個或更多獨立的觀測結果相互印證,才能夠更有把握地提出生命的可能。

七級研究物件:這就是整個等級表中最高的一個級別了,這就需要能夠直接指向生命的一些現象作為證據了。想要達到這個級別,人類對某顆天體的研究就要足夠深入了,比如火星,想要達到七級,人類也需要發射更多的探測器甚至是下一代探測器,找到足夠有力的證據才可以。

那麼,這樣的等級到底有什麼意義呢?

首先,這可以規范地說明一顆天體上孕育生命的機率有多高,方便其他人理解。尤其是對于媒體人來說可以介紹得更清晰,也可以避免網友們的誤解。說白了,可以避免標題黨。對于其他科學家來說,這也可以說明研究進行到了哪一步,經過了哪些驗證,有助于展開下一步的研究。

相比之下,目前在討論一顆行星的宜居性時,我們能用到的詞就是「不可能」「可能」「很可能」這種非常主觀的詞語,的確是不夠嚴謹。

(圖片說明:歐羅巴快船號)

本次研究的參與者們也希望得到其他科學家的回饋,説明他們完善這個等級劃分的標準。

最近幾年,關于地外生命的話題越來越受到關注,世界各國也競相開始了相關的研究。美國宇航局自然是領頭羊,在尋找地外生命方面開發了許多專案。

比如下個月發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,就具備觀測系外行星大氣,尋找其中各種化學物質的能力。還有未來幾年即將前往木衛二的歐羅巴快船號和前往木衛六的蜻蜓號探測器,都帶著尋找這兩顆衛星上生命蹤跡的使命。

(圖片說明:蜻蜓號探測器)

可以說,儘管地外生命到底存不存在的問題仍然懸而未決,但科學家們已經認真考慮這個問題並付諸行動了,或許未來真的有希望在這些天體上找到生命的蹤跡。就算沒有,只要嚴格按照這個表格給某顆天體進行等級劃分,廣大的科學愛好者也可以根據等級知道自己該有多好奇……

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