「鼻尖上的氣味」顯露外星生命的行蹤

科學家吃不到外星人「舌尖上的美食」，卻可能嗅到外星人「鼻尖上的氣味」，他們設想了一種從遙遠太空探測外星人「氣味」的方法，看不到外星人「婀娜多姿」的身影，卻可能間接地聞到外星人也許「惡臭」的氣味。休伯特·法恩思沃斯教授異想天開地設想了「聞遠器」，而不是「望遠鏡」，如果「聞遠器」變成實際應用，那麼天體生物學家將會迫不及待地將它對準浩瀚太空的多顆系外行星。「氣味探測器」的發明裝置出現在動畫科幻系列片「未來奇觀」之中，也許受到了劇情的啟發，科學家認為「氣味探測器」是相當好的生命搜索工具。在排出自身氣體的同時，失聯的「外星人」泄露了存在的蹤跡，通過外太空的環流作用，外星人身體排放的氣體流向行星家園的天空。

位於馬里蘭州綠地的NASA戈達德太空飛行中心的科學家肖恩·多馬加爾—戈德曼最近參加了一次由NASA召集的專題討論會，他提出的「氣味搜索引擎」概念引起了參會者的注意，NASA討論會的主題為古地球和宜居的太陽系外行星。戈德曼設想了不用肉眼觀測的望遠鏡，而是一種用鼻子聞的「聞遠鏡」。對如何搜索外星生物的信號問題，多馬加爾—戈德曼和同事花費大量時間思考了最好生物信號的形式，如何從遙遠的系外行星大氣層搜索外星生命的跡象？他們思考了兩種最好生命信號的侯選體，一種是甲烷，另一種是氧氣，兩種氣體如果得不到補償，它們將會從大氣層消失。兩種氣體從地質學和生物學的過程中產生。在遙遠系外行星的天空同時搜索氧氣和甲烷兩種氣體，科學家可能發現支持系外生命存在的強有力證據。

多馬加爾—戈德曼的解釋說，兩種氣體相互毀滅，如果科學家發現了兩種氣體聚集在系外行星的天空，那麼他們將要判斷是否由於外星生命體排出了甲烷，也許甲烷氣體滲進了富氧的大氣層，最有可能是植物類、動物類生命體將甲烷和氧氣排放到太空。甲烷—氧氣的構想成為一種發現生物體信號的方法，兩種氣體一直盤旋在地球的天空，地表植物和藍藻菌類、其它類的細菌排放了氧氣，地球上的動物從體內排出了產生溫室效應的甲烷。科學家設想了綜合性探尋外星人生命信號的氣味搜索法，這也許能夠延伸到對地球古生物的歷史研究領域，從對行星古生物體的搜索中獲得啟發和靈感。

大約在37億年之前，生命第一次出現在我們的地球，科學家相信，生命至少出現在35億年之前，這種觀點沒有引起多少爭議，從生命的誕生直到人們現在熟悉的生物圈，生命形態經歷了漫長的歷史演變。簡單微生物體曾經在地球上居於支配地位，這種簡單的生命形態在地球上持續了數十億年的時間，僅僅在大約8億年之前，複雜的多細胞生命形態取得了堅實的生存基礎，也許早在30 億年前，藍藻細菌開始排放氧氣，直到23億年前，地球行星的大氣層開始顯著地集聚氧氣。一個月之前，加州大學河濱分校的學者蒂姆·里昂在NASA舉辦的專題研討會上提出了最原始生命信息的概念。氧氣—甲烷的設計構想似乎不能得到地球太古時期生命信號的支持，而太古時期的地球充滿了各類生物體，將氧氣—甲烷的設計構想應用於對系外行星的太空進行觀測，科學家可能遇到同樣的遺漏問題。

通過研究今日地球的微生物在無氧環境中繁茂生長的情形，科學家將這類方法擴展到了對系外生命的搜索，例如：太古時期的地球生命體也許釋放了惡臭的氣體物質，它們滲透到了古行星的大氣層，惡臭性的氣體可能是一種硫磺—甲基類物質。多馬加爾—戈德曼曾經經過一個同事的實驗室，他突然產生了搜索這類氣體的靈感，古老的生物氣體不可能存在很長的時間，由於被氧化了，它們不可能持續地蔓延到今日地球的大氣層，然而，如果在地球的太古時期、或在系外行星上沒有氧氣的存在，那麼當生物體排出足球數量的這類氣體時，科學家也許能夠探測它們的存在。除了檢測生物體排放的氣體，科學家設想了檢測工業排放氣體的可能，系外行星的工業污染物同樣表明了外星文明的存在。

在大氣層搜索古老地球釋放的古生物信號，同樣，在系外行星的大氣層搜索生命體的信號，這是一種新奇而大膽的設想，系外生命與地球生命也許在一些重要的特徵上存在相似之處。探索外星的生命形態，這是一項長期而艱難的使命。外星生命體與地球生命體可能存在顯著的不同，兩類生命體有不同的代謝功能，科學家提出了異形和意外的多種猜想。里昂認為，天體生物學家會接受任何的挑戰，克服一切似乎是不可克服的困難。加州大學河濱分校的學者蒂姆·里昂里昂解釋說，人類建立了地球生物化學原理，這些原理應該普遍有效，也許存在電子在細菌、單細胞等一切有機生命體的流動，在對系外行星大氣層的觀測中，科學家從普遍有效的化學原理出發進行推斷，某種化學類的反應形成了生物體的能量來源。

（編譯：2014-9-5）

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