美國加州山景城搜尋地外文明計劃(SETI)研究所的高級天文學家賽斯·斯塔克(Seth Shostak)這樣說道。“我認為,利用這些實驗我們將在未來20年內發現外星人。”斯塔克在2月6日美國斯坦福大學召開的2014年美國宇航局創新科技前沿項目(NIAC)研討會上這樣說道。“在接下來的24年內,我們所觀測的將不是幾千個,而是幾百萬個恒星系統。一百萬應該是可以發現點什么的數字。”
很多潛在居住的世界
斯塔克的樂觀是基于美國宇航局搜尋行星的開普勒太空望遠鏡的觀測,后者顯示了銀河系很可能充滿了具備支持生命存在條件的世界。“底線是,五顆恒星里至少有一顆具有生命或可能出現的行星。” 斯塔克說道。“這個比例其實非常大。這意味著在銀河系內存在幾百億個類似地球的世界。”
斯塔克和他的同事認為這些世界里至少有少數存在智能外星人——那些具備向宇宙發送電磁信號能力的個體,正如人類文明一樣。因此他們將注意力集中在天空的無線電信號,希望能夠監測到由某些生物發出的信號。外星人搜尋行動始于1960年,當時先驅性天文學家弗蘭克·德雷克(Frank Drake)利用26米寬的西弗吉尼亞州的天線掃描了兩個類似太陽的恒星,隨著天文學家利用電子學和數字技術的重大發展,在過去半個世紀發現的恒星數量急劇增加。
然而,獲得足夠的贊助以持續掃描天空是個永遠存在的問題。例如搜尋地外文明計劃研究所使用的位于美國加州北部的艾倫望遠鏡陣列被設計擁有350個射電拋物面天線,而迄今為止只建造了42個。由于預算短缺,該陣列于2011年4月不得不進入休眠狀態。同年12月因尋求到更多資金而再次投入使用。據斯塔克表示,這種資金問題會影響SETI活動和時間線。例如,這個24年期限的估計“取決于持續的SETI資金”。
尋找太空生命的三向競賽
尋找外星生命并不單純只關注于技術社會。很多其它的科學家更關注于簡單的生命形式,后者應該在宇宙里的分布更加普遍。例如,地球上的微生物的首批證據追溯到38億年前——大約是地球形成后7億年。但是多細胞生物的進化花費了17億年。人類直到20萬年前才出現,直到上個世紀人類才真正進化成技術物種。
因此斯塔克認為外星生命的搜尋也是三方面的競賽。競爭者包括尋找高級智能文明的研究人員;監測太陽系天體,例如火星和木星的衛星木衛二以尋找簡單有機物的科學家們;以及利用未來設備,例如美國宇航局88億美元的詹姆斯韋伯太空望遠鏡以尋找臨近系外行星上微生物跡象的研究人員。
詹姆斯韋伯太空望遠鏡預計將于2018年發射升空。這一競賽可能已經到達最后關頭,因為斯塔克認為三種方式在未來幾十年內都將碩果累累。“我認為這三個方向都可能獲得極大的成功——當然這僅僅是我個人的觀點——且將在未來20年內獲得成功。”斯塔克說道。
行星獵人一直在尋找類似于地球的遙遠世界。迄今為止發現的數千顆外星行星,其中一些有著地球類似的大小或者溫度,其它的有著巖石表面和環繞的大氣。但是還沒有發現有行星有著我們地球一樣的明顯特征:生命存在的跡象。麻省理工學院的外星行星專家Sara Seager稱,那種狀況或許將發生改變。
即將進行的美國宇航局任務應當能夠發現并確定圍繞小型恒星軌道運轉的類地星球,比如說系外凌日行星探測衛星(TESS)和詹姆斯-韋伯空間望遠鏡,兩個項目都將在2018年發射升空。在1961年,天文學家Frank Drake研究出一個方程式,概述了關注外星人無線電交流的主要因素。Seager不是在研究外星人的無線電技術,她已經將德雷克公式修改到研究外星生命的存在。
她的等式能被用于評估未來能發現多少具有生命跡象的行星。她估算在未來十年內,應當會發現兩顆有生命存活的星球。在那些行星上發現生命的跡象是有可能的,因為科學家不僅探測行星也將探測它們的大氣。當一顆行星從它的宿主星球前經過,大氣層吸收部分光線就會暴露它們的存在。氧氣、水蒸氣或者其它不屬于死亡星球的氣體能夠為生命的存在提供充足的證據。Sara Seager說道,一百年來人們一直都在考慮試圖找到外星生命的跡象。
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