导语：外星人一定需要液态水吗？科学家说：不一定。
关键词：地外生命体
寻找地外智慧生物的项目将通过总额为1亿美元（6400万英镑）的“突破聆听”计划获得更多的资金和数据支持，对于像我这样的天体生物学家而言，这一条新闻真可谓是天大的好消息。在天文学领域中，对于寻找宇宙生命体时目标过于狭窄的担忧正愈演愈烈，鉴于此种情况，这个由史蒂芬·霍金发起的计划尤其能够缓解这样的忧虑。
上周我参加了在瑞士举办的"通往可居住星球之路"会议，致力于寻找人类宜居星球的顶尖科学家们在会议上分享了自己的研究成果和关于未来的想法。其中尤其有趣的一点是，大家在关于宜居带的定义方面，意见的一致性相对较高，即宜居带应该与恒星的距离恰到好处，温度既不冷也不热，使运行于该区域内的行星表面得以有液态水的存在。宜居带的概念，甚至包括它的名称，都是具有误导性的，接下来我们会谈到这一点。如果我们不够仔细，对这个区域的执念就会阻妨碍我们实现寻找地外生命体的终极目标。
因为，只要我们考虑的是环绕其他恒星运行的行星，就会参照地球的标准来推测这些行星上为容纳生物体所具备的特性。宜居带的概念层曾帮助天文学家在无垠的星系“地产”中定义哪些才是可以居住的星球。
那些表面拥有液态水的类地行星也许是寻找地外智慧生物的合理选择。因为液态水是地球生物赖以生存的化学反应所必需的溶剂。如果我们找到了拥有液态水的行星，那么它们就满足了有助于生命出现的已知关键标准。
然而，一颗处于宜居带中的行星并不一定拥有水或者生命体。它还需要具备“健康的”大气成分，这通常被假设为与地球大气相似，以及一个理论上“健康的”磁场来抵挡其母恒星喷出的高能粒子。
也许我们还需要这颗行星具有稳定的公转和自转，使它能与邻居们相安无事。关于已知的行星，我们没有足够的最新数据，因此也无法判断它们是否满足这些条件。即便有数据，我们也需要通过复杂的计算机模拟来为行星的气候建模，然后才可以确定其表面的真实环境。
这些宜居带定义方面的难题，会使天文学家和天体生物学家在面对媒体进行发言时遭遇尴尬。当媒体宣布发现了一个“位于宜居带内的行星”时，大众的理解就是“一个宜居星球”。这种混淆的状况在"通往可居住星球之路"会议上引发了热议，与会者们就是否应该更改宜居带的名称展开讨论，他们提议也许可以改为表面液态水带，或者温和带。
除了以上这些方面，这个概念还存在着一些其他问题。或许生命体的生存根本就不需要星球表面的液态水。比如，有人推测土星最大的卫星泰坦（译注：土卫六）上液态的碳氢化合物可能是一种极不寻常的生命体形式的溶剂。
太阳系中的其他卫星，比如木卫二和土卫二，尽管处于传统上的宜居带之外，但它们似乎具有次表层液态水。它们从母行星获得的潮汐加热足以在宜居带之外营造自己的宜居带——希望这样的说法不会令人太过困惑。我们对其他行星的了解越来越多，对宜居带的简单定义就开始显得越来越危险。
泰坦（译注：土卫六）的甲烷湖泊中会有生命体吗？（图片来源：manjik）
对专注的需要
那么，为什么天文学家要执着于宜居带这样的概念呢？其实真正的原因是对目标的选择。银河系中存在着很多恒星，而且现在我们知道，在这些恒星周围还有很多行星。天文学家们掌握的资源都是有限的，而且并非所有天文学家都愿意寻找生物圈。
由于只能观测少数的目标，因此我们会选择那些生命体迹象产生几率较高的目标。多数目标仅仅是恒星表面的阴影，或者在恒星轨道上摇摆不定，这取决于你观测的方式。如果我们运气不错，或者我们能够利用凌日光谱分析法（这种分析法的研究对象是反射自行星母星的光）发现行星大气中的一些分子信息，也许两者兼而有之，我们就能找到理想中的目标。
下一代的外部行星观测系统将确保我们能够收集尽可能多的行星信息。这一系统将在未来的极大望远镜（该望远镜可能具有直接拍摄附近类地行星的能力）面世之前投入使用。
不过，上述内容并不能成为我们沿着错误路径继续前进的理由。也许把目标限定在宜居带以内，然后将搜寻工作一口气完成，会显得十分有诱惑力，但我们也有可能会走向错误的终点。因此，许多科学家纷纷表示，我们不应寻找类似生命体的目标，而应该寻找那些看起来异乎寻常且无法用地球化学和非生物过程解释的目标。
例如，火星大气中甲烷含量的异常升高就代表了生命的可能性。但最终这被证实是一个不实的警报，因为甲烷增多也可能在没有生命的情况下发生，而火星上还有许多可能的生命迹象也是如此。抛开由此带来的挫折感不提，这些反常现象仍然值得探索。因为我们发现的越多，找到由生命体现象的可能性就越高。
“突破聆听”计划秉承了这样的精神，这让我十分高兴。它将专注于筛选数据，这些数据来源于搜寻地外智慧生命迹象的无线电和红外望远镜。它绝不将焦点局限于区域、条件甚至行星，而是会在更大的范围内进行扫描，寻找无法被自然现象解释的信号。
我们应当探索每一种行星，而非仅仅寻找和地球一样的“蓝色大理石”。（图片来源：Fisherss）
我们已知的每颗行星，即便是像金星这样地狱般的世界，或者像木星这样的气体巨星，都是行星形成和演化之谜的其中一部分谜底。它们都能帮助我们理解生物圈的形成过程，以及了解我们自身究竟有多么普遍，或者多么稀有。当我们将这颗蓝色大理石放在更加清晰的宇宙图景中时，我满心希望这会让我们更加感激和珍惜这既独特又复杂的美丽世界。
Franck Selsis是搜寻并描述潜在宜居世界领域的领军人物，他在"通往可居住星球之路"会议上说道：“也许没有策略就是最好的策略，除了‘坚持探索’这一条。”
关于作者：
Duncan Forgan，圣安德鲁大学研究员。作者的研究工作受到ECOGAL计划支持，其资金来源于欧洲研究委员会高等研究计划。作者是苏格兰爱丁堡青年学院皇家学会的成员，英国SETI研究网络的创始成员之一。
（翻译：范俊；审校：侯政坤 ）
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