寻找地外生命新思路
寻找地外生命新思路
宜居世界天文台（Habitable Worlds Observatory）是美国国家航空航天局（NASA）计划中的詹姆斯·韦布空间望远镜的继任者，它将是一台巨大的仪器。它采用了詹姆斯·韦布开创的类似折纸的技术，展开后镜面直径将达到6-8米。在其众多科学目标中，它的主要任务是直接拍摄附近有希望的系外行星，寻找生命迹象，即我们所知的生命的生物标志物。
宜居世界天文台概念图
图片来源：NASA’s Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
预计宜居世界天文台的建造成本为110亿美元，并计划在2040年代上半叶发射。但如果詹姆斯·韦布望远镜坎坷的历史有任何借鉴意义的话，那么这些数字可能只是高度乐观的下限。
投入了如此多的资源，花费了如此多的资金、时间和人才，用于一台望远镜，宜居世界天文台的设计者们希望调查总共25个可能宜居的类地行星。
有没有更好的方法？
我们需要大力投资于多样化计划，以在寻找地球之外的生命时获得最好且最廉价的成功机会。这意味着我们需要在最意想不到的地方寻找生命。
目前，我们的生命搜寻计划集中在所谓的宜居带内围绕其母星运行的类地行星上，这是一个恒星辐射适中的区域，允许行星表面存在液态水。一方面，这些期望是建立在坚实基础之上的。我们所知的宇宙中唯一的生命——我们自己——正是在这样的环境中繁荣发展的。我们也知道我们的生命是什么样子的，以及它对行星大气层的影响，这增加了我们确认检测到生物标志物的可能性。
但另一方面，我们过去的先入为主的观念受到挑战，假设自然的限制与我们当前的思维一样狭隘，这可能是一个代价高昂的错误，因为我们将在未来那些成功机会渺茫的项目上花费数十亿美元。
以产甲烷菌为例，这是一类广泛的古菌，它们“食用”氢气，并以甲烷作为副产品排放。火星可能是它们的合适栖息地——不是在火星表面，而是在地下数千米深处。
此外，你可能最想不到会在太阳系的外围寻找生命，那里是巨行星及其冰冻卫星的家园。然而，许多这样的卫星拥有比地球更广阔的液态水海洋，它们现在是我们太阳系中寻找地外生命的首要候选目标。如果我们按照宜居带的思路在太阳系中寻找生命，我们可能会在火星表面徒劳地挖掘数十年，而忽视了外层卫星上潜在的富含液态水的“宝藏”。
我们应该从我们自己的“后院”中学到的教训扩展到整个银河系。已经有许多研究人员在探索生命的边界，研究生命可能是什么，以及它可能在何处繁衍，他们从地球上极端生物的例子和对宜居性定义的前沿研究中汲取灵感。在我们投资数十亿美元建造下一代巨型天文台之前，我们应该仔细考虑所有选项。