美國(guó)宇航局科學(xué)家鼓勵(lì)科學(xué)界建立新的框架 為與尋找生命有關(guān)的發(fā)現(xiàn)提供背景
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：美國(guó)宇航局(NASA)的科學(xué)家們正在鼓勵(lì)科學(xué)界建立一個(gè)新的框架，為與尋找生命有關(guān)的宇航有關(guān)發(fā)現(xiàn)提供背景。他們?cè)凇蹲匀弧冯s志上撰文，局科界建架為景建議創(chuàng)建一個(gè)評(píng)估和組合不同證據(jù)線的學(xué)家尋找現(xiàn)提尺度，最終導(dǎo)致回答終極問(wèn)題：我們?cè)谟钪嬷惺枪膭?lì)供背孤獨(dú)的嗎？
在《自然》雜志上發(fā)表的新文章中，在該機(jī)構(gòu)首席科學(xué)家Jim Green的科學(xué)領(lǐng)導(dǎo)下，NASA的立新一個(gè)小組提供了一個(gè)樣本量表，作為任何使用它的生命人，如科學(xué)家和傳播者之間討論的美國(guó)起點(diǎn)。他們?cè)O(shè)想的宇航有關(guān)量表是以天體生物學(xué)幾十年的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，天體生物學(xué)是局科界建架為景一個(gè)探究地球上生命起源和其他地方生命可能性的領(lǐng)域。
Green說(shuō)：“擁有這樣一個(gè)量表將幫助我們了解我們?cè)谔囟ǖ攸c(diǎn)尋找生命的學(xué)家尋找現(xiàn)提情況，以及幫助我們進(jìn)行這種探索的鼓勵(lì)供背任務(wù)和技術(shù)的能力。”
該量表包含七個(gè)級(jí)別，科學(xué)反映了蜿蜒復(fù)雜的立新“階梯”，這些“階梯”將導(dǎo)致科學(xué)家宣布他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)地球以外的生命。作為一個(gè)類比，Green和他的同事指出了技術(shù)準(zhǔn)備程度表，這是NASA內(nèi)部用來(lái)評(píng)定航天器或技術(shù)的飛行準(zhǔn)備程度的系統(tǒng)。沿著這個(gè)譜系，像火星直升機(jī)Ingenuity這樣的尖端技術(shù)從最初的想法開(kāi)始，發(fā)展成為創(chuàng)造歷史的太空任務(wù)中經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試的組件。
作者希望今后科學(xué)家們?cè)诎l(fā)表的研究報(bào)告中指出他們的天體生物學(xué)新成果如何符合這樣的尺度。記者們也可以參考這種框架，在有關(guān)新的科學(xué)成果的報(bào)道中為公眾設(shè)定期望值，這樣小的步驟就不會(huì)顯得是巨大的飛躍。
“到目前為止，我們已經(jīng)讓公眾認(rèn)為只有兩種選擇：要么是生命，要么不是生命，”NASA總部的NASA天體生物學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和研究報(bào)告的共同作者M(jìn)ary Voytek說(shuō)。“我們需要一種更好的方式來(lái)分享我們發(fā)現(xiàn)的興奮點(diǎn)，并展示每一個(gè)發(fā)現(xiàn)是如何建立在下一個(gè)發(fā)現(xiàn)之上的，這樣我們就可以把公眾和其他科學(xué)家?guī)У竭@個(gè)旅程中來(lái)。”
每次漫游車或軌道飛行器發(fā)現(xiàn)火星上曾經(jīng)有水流動(dòng)的證據(jù)時(shí)，都是令人激動(dòng)的。每一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)都向我們表明，火星過(guò)去的氣候與地球相似，而且這顆紅色星球曾經(jīng)支持過(guò)生命。但這并不一定意味著任何一種生命曾經(jīng)生活在那里，或者現(xiàn)在有任何東西生活在那里。圍繞太陽(yáng)以外的恒星運(yùn)行的巖質(zhì)行星的發(fā)現(xiàn)，特別是那些可能在其表面藏有液態(tài)水的行星，同樣是誘人的，但其本身并不能證明地球以外的生命。那么，我們?nèi)绾卧诒尘爸欣斫膺@些觀察？
所有的科學(xué)都是一個(gè)提出問(wèn)題的過(guò)程，提出假設(shè)，開(kāi)發(fā)新的方法來(lái)尋找線索，并排除所有的替代解釋。任何一個(gè)單獨(dú)的檢測(cè)可能都不能完全用生物過(guò)程來(lái)解釋，必須通過(guò)后續(xù)的測(cè)量和獨(dú)立的調(diào)查來(lái)證實(shí)。有時(shí)，儀器本身會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。其他時(shí)候，實(shí)驗(yàn)根本沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何東西，但仍然提供有價(jià)值的信息，說(shuō)明哪些東西不起作用，哪些地方不應(yīng)該看。
天體生物學(xué)也不例外。該領(lǐng)域追求一些任何人都能提出的最深刻的問(wèn)題，關(guān)于我們的起源和在宇宙中的位置。隨著科學(xué)家們?cè)絹?lái)越多地了解到什么樣的信號(hào)與地球上不同環(huán)境中的生命有關(guān)，他們可以創(chuàng)造和改進(jìn)在其他地方尋找類似信號(hào)所需的技術(shù)。
雖然隨著科學(xué)家、傳播者和其他人的權(quán)衡，這個(gè)量表的確切細(xì)節(jié)將不斷演變，但《自然》雜志的文章提供了一個(gè)討論的起點(diǎn)。
在量表的第一步，即"level 1"，科學(xué)家們將報(bào)告生命跡象的暗示，如生物相關(guān)的分子。一個(gè)例子是未來(lái)對(duì)火星上可能與生命有關(guān)的一些分子的測(cè)量。提高到"level 2"，科學(xué)家將確保檢測(cè)沒(méi)有受到地球上的儀器污染的影響。在"level 3"，他們將展示這種生物信號(hào)是如何在模擬環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的，例如地球上的一個(gè)古老的湖床，類似于毅力號(hào)探測(cè)器的登陸點(diǎn)杰澤羅隕石坑。
為了將證據(jù)添加到量表的中間部分，科學(xué)家們將用有關(guān)環(huán)境是否可以支持生命的信息來(lái)補(bǔ)充這些最初的檢測(cè)，并排除非生物來(lái)源。特別是對(duì)于火星來(lái)說(shuō)，從火星返回的樣本可以幫助取得這種進(jìn)展。毅力號(hào)將很快收集和儲(chǔ)存樣本，目的是在未來(lái)的任務(wù)中，有一天將它們送回來(lái)。由于地球上的不同團(tuán)隊(duì)將有機(jī)會(huì)用各種儀器獨(dú)立驗(yàn)證火星樣本中的生命暗示，他們的證據(jù)組合可以達(dá)到"level 6"，即等級(jí)量表中的第二高階。但是在這個(gè)例子中，要達(dá)到 level 7，也就是科學(xué)家們最確定他們已經(jīng)在火星上探測(cè)到生命的標(biāo)準(zhǔn)，可能需要向火星的不同部分進(jìn)行額外的任務(wù)。
作者寫道：“實(shí)現(xiàn)最高級(jí)別的信心需要更廣泛的科學(xué)界的積極參與。”
這種規(guī)模也適用于來(lái)自太陽(yáng)系以外的發(fā)現(xiàn)。系外行星，即太陽(yáng)系以外的行星，據(jù)信其數(shù)量超過(guò)了銀河系中的3000億顆恒星。但是小的巖石行星比氣態(tài)巨行星更難從遠(yuǎn)處研究。未來(lái)的任務(wù)和技術(shù)將有必要分析地球大小的行星的大氣層，這些行星具有類似地球的溫度，接受足夠數(shù)量的星光，適合我們所知的生命。今年晚些時(shí)候發(fā)射的詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是該領(lǐng)域的下一個(gè)重大進(jìn)展。但是可能需要一個(gè)更加敏感的望遠(yuǎn)鏡來(lái)探測(cè)表明有生命的分子組合。
探測(cè)到系外行星大氣中的氧氣，將是尋找生命過(guò)程中的一個(gè)重要步驟。研究人員將氧氣與生命聯(lián)系起來(lái)，因?yàn)檠鯕馐怯芍参镏圃斓模椅覀兒粑枰灿械刭|(zhì)過(guò)程產(chǎn)生氧氣，所以它本身并不能證明有生命。為了提高等級(jí)，任務(wù)小組可以證明氧氣信號(hào)沒(méi)有被地球反射的光污染，并研究該星球大氣層的化學(xué)成分，以排除地質(zhì)學(xué)解釋。支持生命的環(huán)境的額外證據(jù)，如海洋，將支持這個(gè)假設(shè)的行星有人居住的情況。
研究系外行星的科學(xué)家們渴望找到氧氣和甲烷，這是地球大氣層中表明有生命的一種氣體組合。因?yàn)檫@些氣體會(huì)導(dǎo)致相互抵消的反應(yīng)，除非這兩種氣體都有生物來(lái)源，找到這兩種氣體將是一個(gè)關(guān)鍵的 “l(fā)evel 4”里程碑。
為了達(dá)到 level 5，天文學(xué)家將需要第二次獨(dú)立地探測(cè)到一些生命的暗示，例如具有暗示森林或藻類顏色的行星的全球圖像。科學(xué)家將需要更多的望遠(yuǎn)鏡或更長(zhǎng)期的觀察，以確定他們?cè)谝活w系外行星上發(fā)現(xiàn)了生命。
研究作者強(qiáng)調(diào)，不應(yīng)該把這個(gè)量表看成是一場(chǎng)爭(zhēng)奪冠軍的比賽。這個(gè)量表強(qiáng)調(diào)了美國(guó)宇航局的許多任務(wù)在沒(méi)有直接探測(cè)到可能的生物信號(hào)的情況下奠定基礎(chǔ)的重要性，例如在描述其他行星體的環(huán)境特征方面。
即將到來(lái)的任務(wù)，如Europa Clipper，一個(gè)在本十年晚些時(shí)候前往木星的冰冷衛(wèi)星木衛(wèi)二的軌道器；以及Dragonfly，一個(gè)將探索土星衛(wèi)星Titan的飛行器，將提供關(guān)于有一天可能發(fā)現(xiàn)某種形式的生命的環(huán)境的重要信息。
Voytek說(shuō)：“通過(guò)每一次測(cè)量，我們對(duì)行星的生物和非生物過(guò)程都有了更多了解。尋找地球以外的生命需要科學(xué)界的廣泛參與以及多種觀察和實(shí)驗(yàn)。團(tuán)結(jié)起來(lái)，我們可以更有力地尋找暗示，我們并不孤單。”