外星生命普查:我们能估算有多少生命存在吗?

新研究旨在统计智能外星生命的数量


关于支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。 通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。


1950年的一天,核物理学家恩里科·费米在洛斯阿拉莫斯国家实验室与几位同事共进午餐时提出了一个问题,这个问题后来被称为费米悖论:如果银河系真的像许多理论所表明的那样充满了外星文明,那么他们在哪里呢?我们难道不应该看到他们存在的证据吗?将近60年后,这个问题仍然令人困惑。毕竟,几十年来对外星无线电信号或外星文明证据的搜索都一无所获。

尽管如此,地外文明搜寻计划(SETI)仍在继续进行。 并且,对任何外星生命(即使是微生物形式)的搜寻也在迅速加强,探测火星的仪器其他可能的附近候选者正被更详细地探测,并且定期探测到太阳系外的新行星。 在缺乏智能外星生命的硬证据的情况下,一些研究人员已经开始估算可能存在多少外星生命。 他们希望能够证明继续进行SETI搜索是合理的,甚至可以改进搜索,从而提高找到外星生命的几率,也许有一天能够使费米悖论变得毫无意义。

最近发表在国际天体生物学杂志上的一篇在线论文中,苏格兰爱丁堡皇家天文台的研究生邓肯·福根建立了一个宇宙的数值模型,该模型基于生物起源的不同情景。 他的模型依赖于目前对恒星和行星系统的观测知识,以及关于生命的可行性及其进化为高级智能形式的能力的一些假设。 福根估计,如果生命只能在狭窄的初始条件下产生,那么银河系中应该有361个先进、稳定的文明。 然而,如果生命可以通过嵌入在小行星中的生物分子从一个行星传播到另一个行星,这个数字将跃升至近38,000个。(福根指出,即使考虑到人口稠密的星系,也不能保证立即进行相互接触。)

福根的模型使用了蒙特卡洛方法,该方法通过在重复模拟中随机化系统中的起始变量,以允许其值的不确定性。 通过对100次此类模拟的结果进行平均,福根的分析得出了一个考虑了输入变化的估计值。

但该领域的一些人认为,鉴于我们知识的差距,对外星智能程度的估计不可能具有任何程度的准确性。 伦敦大学伯贝克学院的行星科学家伊恩·克劳福德说,关于生命的起源,这些数值估计“仍然受到所有其他不确定性和所有其他不可估量因素的影响”。 “我们必须承认,对于我们能够实际估算银河系其他地方智能生命普遍程度之前需要了解的许多信息,我们仍然非常无知。”

马克·伯切尔说,从天文学角度来看,我们的知识库已经相当完善。“但方程的生物和社会方面仍然是推测性的,”他在一封电子邮件中说。“正如福根指出的那样,我们仅限于单事件观察(地球上的生命)来进行广泛的概括性预测(其他地方的生命)。”

福根承认,该分析存在一些不确定性,部分原因是由于太阳系外行星的数据集较小且有些偏差。 自1995年发现第一颗绕太阳以外的正常恒星运行的行星以来,已经发现了大约300个行星系统。 但是,这项工作中采用的探测方法倾向于发现相当大且热的行星。 然而,欧洲的COROT卫星和美国宇航局即将推出的开普勒航天器应该能够在未来几年内通过专门的、灵敏的监测恒星亮度下降来定位更多类地世界,这种亮度下降发生在行星从恒星前方经过时。 福根说,“类地质量的岩石行星仍然是宜居性的最佳选择”,因此这些发现将显着影响他的结论。

他还指出,这些数字虽然存在不确定性,但不应被视为他论文的唯一结果。 他说,简单地改进生命应该在何处和何时出现的模型,可能会改善SETI搜索。 福根说,“在星系中寻找生命就像大海捞针”,任何关于在何处和何时寻找这根针的指导都应该是有用的。

但克劳福德认为,这种分析不会影响现状。 “我们别无选择,只能继续寻找;我们无能为力,”他说。“SETI搜索所能做的就是像过去40年一样继续监听。”

© . All rights reserved.