第67章 茫茫宇宙觅知音(4)

　　1亿多年前的地球，海洋缩小，露出陆地，一个个独立的湖泊，水洼逐渐形成。当时湖泊水洼中形成了一些单细胞有机体，并在后来成为创造基于氧气的地球大气层的“中坚骨干”。历经上亿年的风雨变迁，极少数此类原始湖泊和水洼依然“幸存”于地球之上，借此我们才有可能一窥亿万年前古老的生命形式。

　　NASA推测，附近星系的行星上也应该存在着类似的“原始细菌”。所以，在一定条件下，这些细菌最终可能像在地球上那样进化为复杂的多细胞的动植物。研究人员从这片水域采集了各类气体，细胞和化学样本，然后把这些信息全部输入计算机，模拟出各种可能适合生命存在的虚拟星球的大气环境模型。

　　运用这个计算机模型再配以强大的天文望远镜，野心勃勃的科学家将按图索骥，寻找有生命存在的唯一标志-大气层的行星。

　　“目前虽只是个信念，但我们相信地球之外的宇宙中可能存在着许多生命形式，尽管这些生命大多可能处于微生物生命阶段。”研究所虚拟星球实验室主任维多利亚·梅多斯似乎相信不明飞行物的存在，她坚定地指出，“并非人类驾驶着那些不明飞行物，而是来自宇宙中某个地方的生命。”

　　2014年NASA将启用一个比现有天文望远镜强大100倍的天文台-“大陆行星发现者”。这个天文台能拍下相对清晰有效的行星照片，然后传送回地球。利用“分光计”，天文学家将对照片进行分析，然后与NASA掌握的可能存在生命形式的星球特征逐一比对。梅多斯介绍说：“我们不可能真正进入某个星球的大气层登陆，到所谓的海边或滨水地区取证，我们只需通过分析光谱就能掌握该星球大气层和地表的信息。”

　　光谱特征隐藏外星生命玄机。

　　当美国国家航空航天局“阿波罗”号宇航员从太空中用相机对准地球拍照时，我们首次观测到了太空中的地球模样。但是在太空环境中以更遥远的距离进行观测，地球表面上的陆地和海洋都模糊地混淆在一起，很难进行区分辨识，整个地球看上去就是一个淡蓝色的小圆点。欧洲宇航局的“金星快车”等飞船在太阳系内从不同的角度已经回望过地球，从太阳系不同的角度对地球进行观测。这些地球照片不仅让地球人着迷，更提出了一个重要的科学问题-从遥远的太空环境如何能够发现地球充满着生命信息呢？

　　太空飞船所收集的信息显示，从月球上收集的地球反照，证明从地球上反射的光谱中存在着生命体存在的迹象。比如，像氧气和甲烷气体的吸收线暗示着地球上存在着生物信息，甚至太空飞船等探测仪器可以发现这些证实地球存在生命迹象的光谱的波长为700纳米，在这一区域的光谱的反射会突然朝着更长的波长变得更强。

　　出现在可见光和红外线之间边界的光谱是由光合作用植物释放出来的。它们吸收了光谱的可见光部分，可见光是太阳光的主要能量，然而，可见光反射时却远离红外线，或许是为了避免热度过高。

　　由于地球表面覆盖着植物，使得地球比没有植物覆盖的星体表面反射红外线多5%，阿诺德和他的研究同事因此非常好奇是否在地球的冰河时代保留着微弱的“植物红边”观测信息。于是，他们重点研究了2、1万年前的盛冰期（LGM）。该时期的平均温度大约比现今低4摄氏度，大量的冰原覆盖在加拿大和北欧地区。为了进行对比，他们还研究了6000年前的全新世暖期（HO），当时的平均气温比现在高半摄氏度左右，植物茁壮生长在撒哈拉沙漠上。阿诺德说：

　　“末次冰期最盛时（LGM）和全新世暖期（HO）是我们理解地球气候变迁的两个较为典型的时期。”

　　这是两个极端气候时期。通过史前气候模型，科学家确定了在此两个极端气候时期之间的生物群落，比如冻原、热带森林和沙漠。每一种生物群落将不同光谱反射到太空。欧洲宇航局的“全球臭氧监测实验卫星”飞过这些生物群落，并记录了它们的光谱反射状况。通过将生物群落地图和卫星数据与云层和海冰模型相结合，科学家得出了地球的全球性平均光谱。结果显示在末次冰期最盛时（LGM）“植物红边”的光谱反射低4%，而在全新世暖期（HO），“植物红边”光谱反射则高出6%。

　　阿诺德说：“在以上两种极端的远古气候环境下，地球表面植物反射红外线仍保持着可见性。”这项研究为未来的太空探测任务带来了更多的希望，尤其是勘测类似地球的行星。

　　阿诺德说：“如果我们能够探测到一个鲜明的特征，该特征并不是由于矿物质或矿物质结合体所影响的，那么它则是一个生命体存在的信息。”他和同事发现在距离地球30光年仍可探测到“植物红边”释放的光谱波长，甚至在远古寒冷的末次冰期最盛时（LGM）也能探测到地球植物所释放出的光谱波长。但可以想象，如果真得在某颗行星上存在着高智慧生命，他们不仅能够在现今探测到地球生命存在的迹象，甚至在冰冷的冰河时代也能窥探到地球生命体。换句话说，外星人很有可能在远古时代就探测到地球生命。

　　阿诺德在实验中假定对“植物红边”光谱的观测是采用6米直径的太空望远镜，并进行2～4个星期的曝光时间。目前类似这样的太空望远镜并不存在，但是“类地行星搜寻者”号探测器仍在设计阶段，当它建造完成可具备6米直径太空望远镜。阿诺德说：“我认为通过这项研究可显示如果在类似地球的行星大陆上被植物所覆盖，即使比平均历史气温还低，也能被探测到。”这意味着，人类将有可能通过光谱特征来发现外星生命。

　　奥兹玛计划与外星人的信号。

　　1959年，英国焦德雷尔班克无线电天文观测台台长伯纳德·洛弗尔先生接到一位瑞士同行的来信。这位美籍教授科科尼在信中向他阐述了宇宙中到处都有生命存在的理由。教授写道：“在某些星球上很有可能存在着比人还要先进的动物。”几乎与此同时，剑桥大学霍伊尔教授于1960年也发表谈话说：“不应当把谋求同外星文明取得联系的努力看做科学家们的心血来潮，而应当把它看做我们人类文明正常发展的前景。”

　　据了解，科科尼教授制定了世界第一个科学计划，准备记录外星文明向深邃的宇宙中发射的智能信号。美国弗吉尼亚州的格林·班克无线电天文观测台对该计划非常重视，当时探测可能住有居民的只是10个星系，科学家们设想这些星系都有自己的“太阳”。科科尼选择的探测目标是两颗星：10、7光年远的鲸鱼座T星（TauCeti）和10、9光年远的天苑四（Epsilon Eridani）这两颗星，其特点很像我们的太阳：旋转慢（这表明它们周围可能会有行星存在）和年龄相当（约50亿年）。由于这些星体离我们地球较近，所以天体物理学家对它们的认识较全面。

　　一些最大胆的科学家们还设想，在这两个星系里可能存在着神一般的同形同性的智能。在承认宇宙里还存在着别的生命的同时，一般人又无意识地认为“他们一定同我们一样”。鉴于这种原因，科科尼感到有必要到其他“太阳系”里去探索。

　　科科尼接着在《自然》这个最优秀的科学杂志上发表了自己计划的细节，当即得到了美国的弗兰克·德雷克和威廉·沃尔特曼两位博士的支持，他们迫切希望尽快落实这项鼓舞人心的“奥兹玛计划”。他们获准可在短时期内利用美国格林·班克射电望远镜，对那两颗星体进行测听。

　　弗兰克·德雷克和威廉·沃尔特曼满怀激情地日夜守在仪器旁，聚精会神地一连听了3个月，但希望破灭了，他们什么也没有收听到。外星人并不住在这两个星体上，或者虽住有外星生命，但他们较为低级，还不知道如何发射无线电信号。当然，也许他们是十分高级的动物，发射的是我们的技术无法收到的另一种信号。还有一种可能性是，他们所选择的波长是德雷克和沃尔特曼博士所不能收到的。

　　有一个困难是很难解决的，即收听外星人的信号时应该用怎样的波长。

　　举个例子，1997年，巴黎的一些生态学家在调频时发现了一些从未听到过的电脉冲。这些好奇者只知道事情发生在18点左右，但不知道波长是什么。他们不得不一再旋转旋钮，希望能再次找到先前听到的那个电波。可是这些好奇者没有成功……

　　研究人员根据科科尼的建议，决定采用21厘米的波长-即氢波长，来收听外星文明的信号。可是这一点真有把握吗？两位美国博士已经听了3个月，“奥兹玛计划”已遭失败。因此，一些科学家拒绝科科尼的建议，主张使用21厘米的半数（即10、5厘米）或双倍数（即42厘米）的波长来测听，认为这样的成功概率最高。

　　1976年4月6日，全世界的宇宙探索者会集到了巴黎，专门讨论同外星文明通讯联系的问题。与会者们对“奥兹玛计划”以来16年的探索进行了回顾。在法国航空和航天协会的提议下，大家就“塞蒂”-即同外星智能取得联系-问题展开了热烈的讨论。这次会议是人类在探索外星文明的征途上迈出的新的一步。

　　寻找人类的避难所-宇宙宜居带。

　　天体在不停运动中，地球终有一天不再适合人类生存-虽然这一天可能十几亿年后才到来，可从明白这道理开始，懂得未雨绸缪的人类就开始为自己寻找避难所。

　　科学家给适合人类生存的星球起了个名字：宇宙宜居带。美国宾西法尼亚州州立大学的天体生物学家詹姆士·卡斯廷和他的同事将适合人类生存的“持续宜居带”定义为：在恒星周围的一个类地行星，拥有一个含有氮气、水和二氧化碳的大气，并且形成的气候可以维持以水为基础的生命。在看似简单的定义中，却蕴含着最难达到的四个字：恰到好处。我们姑且以行星的位置为例，这个“移民点”不能离恒星太近，否则温度太高，超过人类所能承受的上限50C；但也不能离恒星太远，否则会变成无法生存的冰天雪地。没有液态水，没有植物生存，人类也无法为继。

　　可喜的是，2010年人类探索外星文明的新发现给人们增添了信心。美国国家航空航天局宣布，“开普勒”太空望远镜经过一年多探寻，发现1200多颗太阳系外潜在行星，其中54颗可能适宜生命生存。“开普勒”太空望远镜项目首席科学家威廉·博鲁茨基说：“这样的数字令人兴奋，因为在这之前，我们一无所获。”这54颗“宜居”天体中，5颗的大小接近地球，其他的与海王星或木星相当。更让人们充满信心的是，这仅是“开普勒”望远镜观测夜空繁星的1\/400后的结果，可能意味着太阳系外适宜人类生存的行星不计其数。

　　博鲁茨基介绍，“开普勒”接下来的任务，是考察这些“宜居”行星是否具备支持生命的基本条件，例如合适的大小、成分、温度和与母星之间的距离。

　　一说到技术，就不免让人有些沮丧。向火星发射探测器的成功率都不高，更别说载人飞船了！而且，按照现有的技术推算，我们到火星需要1年左右；如果到太阳系外行星，甚至需要上百万年。交通工具都还没解决，更遑论重力问题、动植物生长、宇宙辐射……直至把行星改造成和地球一样的蓝色星球等问题？