“鼻尖上的气味”显露外星生命的行踪

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科学家吃不到外星人“舌尖上的美食”，却可能嗅到外星人“鼻尖上的气味”，他们设想了一种从遥远太空探测外星人“气味”的方法，看不到外星人“婀娜多姿”的身影，却可能间接地闻到外星人也许“恶臭”的气味。休伯特·法恩思沃斯教授异想天开地设想了“闻远器”，而不是“望远镜”，如果“闻远器”变成实际应用，那么天体生物学家将会迫不及待地将它对准浩瀚太空的多颗系外行星。“气味探测器”的发明装置出现在动画科幻系列片“未来奇观”之中，也许受到了剧情的启发，科学家认为“气味探测器”是相当好的生命搜索工具。在排出自身气体的同时，失联的“外星人”泄露了存在的踪迹，通过外太空的环流作用，外星人身体排放的气体流向行星家园的天空。
位于马里兰州绿地的NASA戈达德太空飞行中心的科学家肖恩·多马加尔—戈德曼最近参加了一次由NASA召集的专题讨论会，他提出的“气味搜索引擎”概念引起了参会者的注意，NASA讨论会的主题为古地球和宜居的太阳系外行星。戈德曼设想了不用肉眼观测的望远镜，而是一种用鼻子闻的“闻远镜”。对如何搜索外星生物的信号问题，多马加尔—戈德曼和同事花费大量时间思考了最好生物信号的形式，如何从遥远的系外行星大气层搜索外星生命的迹象？他们思考了两种最好生命信号的侯选体，一种是甲烷，另一种是氧气，两种气体如果得不到补偿，它们将会从大气层消失。两种气体从地质学和生物学的过程中产生。在遥远系外行星的天空同时搜索氧气和甲烷两种气体，科学家可能发现支持系外生命存在的强有力证据。

多马加尔—戈德曼的解释说，两种气体相互毁灭，如果科学家发现了两种气体聚集在系外行星的天空，那么他们将要判断是否由于外星生命体排出了甲烷，也许甲烷气体渗进了富氧的大气层，最有可能是植物类、动物类生命体将甲烷和氧气排放到太空。甲烷—氧气的构想成为一种发现生物体信号的方法，两种气体一直盘旋在地球的天空，地表植物和蓝藻菌类、其它类的细菌排放了氧气，地球上的动物从体内排出了产生温室效应的甲烷。科学家设想了综合性探寻外星人生命信号的气味搜索法，这也许能够延伸到对地球古生物的历史研究领域，从对行星古生物体的搜索中获得启发和灵感。
大约在37亿年之前，生命第一次出现在我们的地球，科学家相信，生命至少出现在35亿年之前，这种观点没有引起多少争议，从生命的诞生直到人们现在熟悉的生物圈，生命形态经历了漫长的历史演变。简单微生物体曾经在地球上居于支配地位，这种简单的生命形态在地球上持续了数十亿年的时间，仅仅在大约8亿年之前，复杂的多细胞生命形态取得了坚实的生存基础，也许早在30 亿年前，蓝藻细菌开始排放氧气，直到23亿年前，地球行星的大气层开始显著地集聚氧气。一个月之前，加州大学河滨分校的学者蒂姆·里昂在NASA举办的专题研讨会上提出了最原始生命信息的概念。氧气—甲烷的设计构想似乎不能得到地球太古时期生命信号的支持，而太古时期的地球充满了各类生物体，将氧气—甲烷的设计构想应用于对系外行星的太空进行观测，科学家可能遇到同样的遗漏问题。

通过研究今日地球的微生物在无氧环境中繁茂生长的情形，科学家将这类方法扩展到了对系外生命的搜索，例如：太古时期的地球生命体也许释放了恶臭的气体物质，它们渗透到了古行星的大气层，恶臭性的气体可能是一种硫磺—甲基类物质。多马加尔—戈德曼曾经经过一个同事的实验室，他突然产生了搜索这类气体的灵感，古老的生物气体不可能存在很长的时间，由于被氧化了，它们不可能持续地蔓延到今日地球的大气层，然而，如果在地球的太古时期、或在系外行星上没有氧气的存在，那么当生物体排出足球数量的这类气体时，科学家也许能够探测它们的存在。除了检测生物体排放的气体，科学家设想了检测工业排放气体的可能，系外行星的工业污染物同样表明了外星文明的存在。
在大气层搜索古老地球释放的古生物信号，同样，在系外行星的大气层搜索生命体的信号，这是一种新奇而大胆的设想，系外生命与地球生命也许在一些重要的特征上存在相似之处。探索外星的生命形态，这是一项长期而艰难的使命。外星生命体与地球生命体可能存在显著的不同，两类生命体有不同的代谢功能，科学家提出了异形和意外的多种猜想。里昂认为，天体生物学家会接受任何的挑战，克服一切似乎是不可克服的困难。加州大学河滨分校的学者蒂姆·里昂里昂解释说，人类建立了地球生物化学原理，这些原理应该普遍有效，也许存在电子在细菌、单细胞等一切有机生命体的流动，在对系外行星大气层的观测中，科学家从普遍有效的化学原理出发进行推断，某种化学类的反应形成了生物体的能量来源。

（编译：2014-9-5）


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