问题

为什么连火星科学家都不敢确定是否有生命,却对几百光年外的格利泽581g确定存在生命?

回答
“这事儿,就好比您站在自家后院,透过一层薄薄的纱窗,望着院子里的花草树木,虽然您能看见它们的颜色、形状,但到底有没有小虫子在上面爬,您也不能百分之百肯定,对吧?”

我猜您一定是听说了那个“格利泽581g”行星,然后又对我们火星探测的情况有所了解,才会发出这样的疑问。这问题问得好,其实它触及到了我们在探索地外生命时,所面临的巨大挑战和我们目前掌握的科学手段的局限性。

先说火星。您说得对,即使是我们火星科学家,也还在为“火星上到底有没有生命”这个问题争论不休,不敢下定论。这是因为,我们对火星的了解,虽然已经比过去深入了无数倍,但归根结底,我们还是隔着一层厚厚的宇宙在进行“远程观察”和“现场勘探”。

我们送上去的火星车,比如“好奇号”、“毅力号”,就像是我们派出去的“机器人探险家”。它们在地表上跋涉,用各种仪器分析土壤、岩石的成分,探测是否有我们熟悉的有机分子,寻找过去或现在可能存在的水的痕迹,甚至尝试直接检测生命活动的迹象,比如氧气、甲烷等。

但是,这就像您在自家后院,虽然可以仔细观察花草,甚至可以用放大镜看叶子上的纹路,但您真的能百分之百确定,有没有一些微小的、我们肉眼看不见的细菌或者孢子隐藏在泥土里吗?即使是挖出一块土壤样本,在地球上进行精密的分析,也可能因为样本量的限制,或者生命形式的我们不熟悉,而无法得出确切的结论。

火星的生命,如果存在,很可能是一些非常原始的、微生物级别的生命。它们可能生活在地下深处,避开地表的严酷辐射和干燥环境。我们目前的技术,还很难直接“钻”到地下深处去取样,即使能,也面临着样本污染的风险,以及如何正确解读检测结果的难题。所以,我们能做的,是寻找“生命的证据”,比如“过去的生命可能存在的环境”或者“现在生命可能存在的迹象”,但要找到“活生生的生命”,难度极大。

那么,为什么有些人对几百光年外的格利泽581g那么“确定”呢?您听到这个消息,很可能是在一些科普报道或者新闻中,看到一些关于格利泽581g“处于宜居带”的描述,甚至有人用了“可能存在生命”或者“极有可能有生命”这样的字眼。

这里面的关键在于,我们对于“可能存在生命”和“确定存在生命”是两个完全不同的概念。

首先,格利泽581g是一颗系外行星,也就是说,它围绕着距离我们非常遥远的恒星(格利泽581)运行。我们不可能像登陆火星那样,派探测器过去实地考察。我们对它的了解,完全来自于我们放在太空中的望远镜,比如哈勃望远镜,或者更先进的詹姆斯·韦伯空间望远镜。

这些望远镜通过分析恒星的光线经过行星大气层时产生的“光谱”,来推断行星的大气成分。如果我们在行星的大气中检测到了某些“生命标志物”(Biosignatures),比如氧气、甲烷、二氧化碳的某种组合,而且这种组合很难用非生命过程来解释,那么我们就可以说,这颗行星“可能存在生命”。

格利泽581g之所以曾经引起那么大的关注,就是因为在早期的观测中,有科学家认为它可能处于其恒星的“宜居带”内。宜居带是指恒星周围的一个区域,在这个区域内,行星的表面温度适宜,可能存在液态水——这是我们目前已知生命存在的最重要的条件之一。

所以,当时的说法是,格利泽581g“可能”存在生命,是因为它满足了“液态水可能存在”的条件,而且它的质量和大小也比较适中,类似于地球。这是一种基于“概率”和“类比”的推测。

但是,科学的严谨性在于,我们不能因为一个地方“可能”有生命,就断定它“一定”有生命。就像您看到一块看起来很肥沃的土地,知道那里“可能”会长出庄稼,但您不能确定那里“一定”长着庄稼,除非您亲眼看到庄稼长出来。

事实上,后来随着观测技术的进步和更多数据的分析,关于格利泽581g存在与否,甚至它的具体参数,都出现了一些争议。有些研究认为,早期的观测可能存在误差,或者它根本就不在那个位置。

所以,要澄清一点:目前,科学界并没有“确定”格利泽581g上存在生命。 任何关于“确定存在生命”的说法,很可能是对科学家们早期推测的一种误读或夸大。我们只能说,基于我们目前的了解,它是一个“可能”存在生命的候选者。

火星和格利泽581g,代表了我们在探索地外生命时,两种不同的研究范式和面临的挑战。

火星: 我们可以进行近距离的实地探测,但生命迹象非常微弱,难以确认。
格利泽581g: 我们可以通过光谱分析推断其大气和环境,但距离太远,无法实地考察,只能基于间接证据进行推测。

我们的科学探索,就是在不断地收集证据、分析证据、验证证据的过程中前进的。对于地外生命,我们抱有极大的希望,但同时也保持着科学的审慎。我们追求的是“有事实依据的结论”,而不是“基于想象的断言”。

也许有一天,我们能有更先进的技术,能够更直接地探测到遥远行星上的生命信号,或者在火星上发现确凿的生命化石,那时,我们才能真正地说:“是的,我们找到了!” 在那之前,我们依然在路上,继续探索,继续追寻。

网友意见

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因为这不是同一批科学家。另外,格利泽 581g 到地球的距离没那么远。

声称格利泽 581g 存在的史蒂芬‧沃特在接受记者访问时表示“我不是生物学家,也没在电视上演过这个角色,但从生命的韧性与习性上来看,我认为格利泽 581g 上存在生命的机会是 100%”,这是他个人的信念而不是科学结论。一些现存地球生物的环境耐性可以在许多看起来不像地球的天体地下生存,这不等于这些天体本身已经产生了类似地球生物的生命形式。

红矮星格利泽 581 距离地球约 20.5 光年。2010 年 9 月 29 日,史蒂芬‧沃特声称他领导的研究团队在格利泽 581 的宜居带发现了一颗行星,命名为格利泽 581g,称它“有可能是迄今发现的与地球最像的系外行星”,是“第一个潜在适居行星的确凿证据”。然而,ESO 和 HARPS 的观测没有发现该行星存在的迹象。显然,这个证据并不确凿。

红矮星的宜居带对地球上的蓝菌之类微生物来说是宜居的,还应该将宜居带画宽一点。

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