科研小組提出了評估其他行星上存在生命的可能性的首個體系 _科學(xué)

在未來幾年中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的圍繞遙遠(yuǎn)恒星運(yùn)行的行星數(shù)量將很可能達(dá)到數(shù)千顆或者更多。但是即便我們關(guān)于這些新發(fā)現(xiàn)的“系外行星”的名單變得越來越長，尋找我們的太陽系之外的生命的工作將很可能把重點(diǎn)更多地專門放在那些擁有最類似于地球的環(huán)境的相對少數(shù)的新行星上。
對于科學(xué)界的大部分人而言，尋找外星生命的工作長久以來受著一種觀念的支配，即我們自己的行星最適合充當(dāng)其他行星出現(xiàn)生命的最佳環(huán)境模型。盡管在與你已經(jīng)知道的最成功的環(huán)境相同的環(huán)境中尋找生命是一種無可否認(rèn)的邏輯，也有科學(xué)家——如美國華盛頓州立大學(xué)（Washington State University）地球與環(huán)境科學(xué)學(xué)院的天體生物學(xué)家Dirk Schulze-Makuch以及波多黎各大學(xué)（University of Puerto Rico）的建模專家Abel Mendez——認(rèn)為這樣一種模型是地球人有偏見的思維的一種可能有局限性的形式的產(chǎn)物。
對于Schulze-Makuch和他的9位共同作者——他們是來自美國宇航局、SETI研究院、德國航空航天中心和4所大學(xué)的一個國際工作組——而言，搜尋其他行星上的生命實(shí)際上是受兩個問題驅(qū)動的。
“第一個問題是類似于地球的環(huán)境是否能夠在其他行星上發(fā)現(xiàn) ，因?yàn)槲覀儚慕?jīng)驗(yàn)中得知這些環(huán)境能夠容納生命，” Schulze-Makuch說。“第二個問題是在系外行星存在的環(huán)境是否提示存在其他生命形式的可能性，不論我們是否已知這些形式。”
在一篇即將發(fā)表在12月號的《天體生物學(xué)》（Astrobiology）雜志上的論文中，Schulze-Makuch及其共同作者提出了使用兩個不同的指數(shù)為系外行星分類的新體系——一個是地球相似性指數(shù)（ESI），用于為更具有類似于地球的特征的行星歸類；一個是行星適合居住指數(shù)（PHI），用于描述一些化學(xué)與物理參數(shù)，這些參數(shù)在更極端、不太類似于地球的環(huán)境中在理論上能促進(jìn)生命存在。
相似性指數(shù)為大量而復(fù)雜的數(shù)據(jù)集合的歸類和提取模式提供了一個有力的工具。它們相對容易迅速計(jì)算，并且提供了對偏離參考狀態(tài)的程度的簡單的定量度量，數(shù)值在0到1之間。它們已經(jīng)用在了數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)成像、化學(xué)和許多其他領(lǐng)域。
這個研究組提出的這兩個指數(shù)標(biāo)志著科學(xué)家按照蘊(yùn)藏某種生命形式的潛力而為在不遠(yuǎn)的將來預(yù)計(jì)將發(fā)現(xiàn)的許多系外行星和系外衛(wèi)星歸類的首次嘗試。
“在實(shí)踐中，對系外行星的興趣將把重點(diǎn)首先放在尋找類似于地球的行星上，” Schulze-Makuch說。“考慮到這一點(diǎn)，我們提出了一個地球相似性指數(shù)，這提供了一個用于探測最類似于地球的系外行星的快速篩選工具。”
但是這組作者認(rèn)為，只專注于以地球?yàn)榛A(chǔ)的可居住性的假定上可能讓發(fā)現(xiàn)可能存在于其他行星的各種可能的生命形式--至少是在理論上--的方法可能太有局限性。
“在一個更廣泛的意義上，可居住性并不必然局限于作為溶劑的水或者圍繞恒星運(yùn)行的行星，”這篇論文的作者寫道。“例如，土衛(wèi)六上的碳?xì)浠衔锖赡芴N(yùn)含一種不同的生命形式。地球上的碳?xì)浠衔锃h(huán)境的模擬研究實(shí)際上清楚地表明了這些環(huán)境在原則上適合生命居住。也可以設(shè)想沒有中心恒星而自由漂流的孤兒行星擁有適合某些生命形式的環(huán)境。”
該論文的作者承認(rèn)，評定某些未知生命形式存在于任何特定行星上的可能性是一個在本質(zhì)上更加具有推測性的活動。但是他們認(rèn)為，另一種情況是使用過度限制的假設(shè)導(dǎo)致忽視可能適合居住的行星的風(fēng)險(xiǎn) 。
“我們提出的行星適合居住指數(shù)（PHI）是根據(jù)在總體上促進(jìn)生命存在的化學(xué)和物理參數(shù)，”他們寫道。“考慮到目前規(guī)劃的未來（太空）儀器，它依靠在原則上能夠從地球上探測到的遙遠(yuǎn)系外行星的參數(shù) 。”
【科研小組提出了評估其他行星上存在生命的可能性的首個體系】
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