科學家鎖定「適居帶」行星找外星生命 大氣層藏線索

編譯高詣軒/即時報導

宇宙存在無數星體,科學家堅信外星生命極可能存在,遲早將揭開其神秘面紗。透過望遠鏡分析遙遠行星的大氣層,學者可探尋其中是否蘊含僅有生物會釋出的特定化學物,藉此推論該星體或許存在生命。英國劍橋大學天文學家領導的團隊已鎖定「K2-18b」等約10顆位處「適居帶」(Goldilocks zone)的行星,可望翻轉世人對宇宙生命的認知。

韋伯望遠鏡助力 測得相關跡象

英國廣播公司(BBC)報導,美國航太總署(NASA)的韋伯太空望遠鏡(JWST)9月傳出在K2-18b行星的大氣層,發現一種特定氣體的徵象,該種氣體在地球上是由海中簡單生命體所產生。領導研究的劍橋大學天文學研究所教授馬都蘇漢表示,若相關跡象獲後續確認,將「徹底改變我們對探尋生命的思考方式。」

距離地球約120光年的K2-18b行星,坐落於天文學家所謂的「適居帶」,意味行星距離其公轉恆星的間隔適中,表面溫度不會過熱或過冷,讓維持生命必需的液態水得以存在。馬都蘇漢的團隊預計在一年內,釐清相關跡象能否獲得確認,抑或已不復存在。

韋伯太空望遠鏡2017年在美國馬里蘭州哥達德太空飛行中心裝配。該望遠鏡已於2021年發射。(美聯社)

多項計畫探尋生命 新太空競賽

馬都蘇漢說,K2-18b是他們研究的首顆行星,若能成功發現生命的跡象,有助推想宇宙生命體的存在可能相當常見。他亦預測未來5年內,人類對宇宙生命的理解將有極大顛覆。即使K2-18b並未尋得生命跡象,團隊的研究清單還有另10顆位於適居帶的行星等待探索,未來還可能探索更多行星。

縱然最後一無所獲,馬都蘇漢表示,研究仍可提供在類似行星上,生命存在可能性的重要線索。而據BBC指出,除馬都蘇漢的研究外,尚有多項計畫進行中、或計畫於數年內展開,皆鎖定探尋宇宙生命跡象,可說是新1波太空競賽。若成功發現外星生命,將可謂史上最大科學發現。

智利「極大望遠鏡」 10年內啟用

探索外星生命的工具中,NASA的韋伯太空望遠鏡雖功效強大,卻仍有侷限。地球得力於其體積和與太陽的距離適中,有能力孕育生命,但韋伯太空望遠鏡無法偵測體積小至類似地球的遙遠行星。K2-18b的體積約為地球8倍。該望遠鏡亦無法觀測距離母恆星太近的行星,因為受制於恆星強烈光照。

為了改善這些不足,NASA正計畫設置「適居世界天文台」(HWO),預定最早於2030年代啟動。HWO備有高科技遮光裝置,可以將來自母恆星的光照降到最低,有利行星觀測,這代表HWO可用以探尋並取樣和地球體積相近的行星大氣層。

坐落智利阿塔卡瑪沙漠的「極大望遠鏡」示意圖。(美聯社)

坐落於南美洲智利的沙漠、眺望無瑕天際的「極大望遠鏡」(ELT)亦擬於10年內投入使用,其主鏡尺寸比歷來儀器更加可觀,直徑約達39公尺,比起先前望遠鏡,觀測行星的大氣層時能掌握更多細節。

辨識數百光年微光 技術趨成熟

前述各款分析大氣層的望遠鏡,皆使用一項化學家流傳數百年的方法,藉由從物質中散發的光線,來辨識內部化學成分。這些望遠鏡強大之處在於,透過距離數百光年外行星大氣層的微小光線,就能加以辨讀。

30年前,人類尚未能證實有環繞太陽以外恆星公轉的行星存在;時至今日,我們已發現逾5000顆太陽系外行星,探測方法也日新月異。蘇格蘭皇家天文學家海曼斯(Catherine Heymans)認為,無垠宇宙中,人類不可能是唯一有智慧的生物,如今探索外星生命的科技、能力已趨成熟。

光線如何透漏行星大氣層成分 製表/高詣軒
120光年外有生命? 距地球約120光年的K2-18b(右)傳可能發現生命跡象,其母恆星(左)及另一行星(中,弦月狀)。圖為示意圖。(美聯社)

行星K2-18b研究團隊成員、英國卡地夫大學學者薩克(Subhajit Sarker)表示,若發現外星生命跡象,將是科學界一大革命,可望大幅改變人類看待自身的方式,使人們重新思考在宇宙的定位。

韋伯太空望遠鏡 NASA 皇家

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