NASA推出“生命探测的信心”量表,用以验证地外生命的存在
依据发起的 NASA 框架,科学家们将使用分层标准来验证地球以外性命的存在。
上图:艺术家对系生手星开普勒-1649c外面的印象。

对科学家来说,发现外星人的证据可能很容易,但要证实这些证据是正当的,这将是一个更年夜的挑战。美国宇航局的科学家最新提出的验证框架可能会对此有所赞助。
颁发在“天然”杂志上的一篇新的概念论文传播鼓吹:“我们这一代人可能是实际中发现地球外性命证据的那一代人。”“随同着这种特权潜力,责任也随之而来。”
切实其实,我们仍旧无法肯定地外性命的存在,但这种重年夜新闻会摇动我们的生计根基。是以,当科学家们发布这一重年夜新闻到来的时候(假如它真的到来的话),他们确定已经完全证明,不容有错。为了帮忙这方面的研讨,这篇新论文的作者提出了一个办法论框架,让研讨职员一步一步地走向终点,并终极达到一个他们可以自大地发布发现外星性命的地位。
这份名为“性命探测的信念”(CoLD)量表的指南姗姗来迟,由于今朝还不清晰科学家应该若何证实一些从未被证明过的器械。
NASA首席科学家、这篇新论文的第一作者詹姆斯-格林(James Green)解释道:“我感到我们有点挣扎 —— 我们没有那么严谨。但我们的新模子带来了严谨性。”
格林和他的同事们“愿望科学界采纳新的框架,并愿望NASA完全支撑这一框架,并为沿着这一模式取得进展的研讨提供资金。”他说,这一进展将“在很多科学范畴上真正赞助我们。”
上图:美国宇航局的好奇号火星车在火星上。
格林说,当前范式的一个重年夜问题是,人们期望两种谜底中的一种:要么已经发现外星性命,要么还没有。他说,斟酌到我们今朝的摸索技术,这种对二元“是”或“否”谜底的盼望是不实际的。相反,科学家必要与彼此、"大众和媒体交流他们的初步发现。依据格林的说法,新提出的框架将在这方面有所赞助,由于它将勉励交流,防止科学家们盲目地喊“狼来了”。他说,科学家“必需可以或许继续应用年夜量的信息来构建他们的故事,并更有信念地传播鼓吹某个星球上可能存在性命。”
新框架中概述的七个步调,旨在迭代地将天体生物学家带到最高程度 —— 终极的信念程度。看看这些指示方针,很显著,确认地球以外的性命不是一个简单的步调,而是必要一个详尽、耗时的进程。然则,这便是科学有时必需事情的方式,尤其是在目的间隔数百万、数万万英里之外的环境下。
“性命探测的信念”(CoLD)量表阶梯上的第一级是检测已知由生物运动发生的旌旗灯号,例如性命发生的分子。我们已经有几个到达 CoLD 一级的例子,包含火星上的甲烷、金星上的磷化氢以及正如格林所说的任何天体上的氧气。1996年,在对名为“艾伦-希尔斯”(Allan Hills)84001 的火星陨石进行阐发后,也到达了 CoLD 1 级。一个研讨小组以为陨石上的蠕虫状线是化石,但这些特性很可能是在岩石从火星外面爆破时形成的。
上图:ALH84001的显微图像,揭示了火星陨石上的化石状布局。
迈过第一步并不是什么年夜不了的事 —— 它已颠末了这个被证实是艰苦的初步阶段。第二级要求排除污染,以及排除差错的仪器和对数据的歪曲。因为这些缘故原由,在金星上显著发现了磷化氢(一种通常只能由性命发生的化学物资)从未经由过程这一阶段。
第三步要求科学家证实该旌旗灯号可以或许来自其情况。这可以经由过程参考相似的情况来实现,例如,地球上的一个古老的湖床(模拟火星上的前提)或海底的热液喷口(模拟土星的卫星恩克拉多斯或木星的卫星欧罗巴上的前提)。一个强有力的例子是,证实火星上存在性命的尽力已经到达了第三个CoLD阶段;对火星上甲烷的长途观测(一个潜在的性命迹象)获得了美国宇航局好奇号火星车的地面观测的证明。
接下来的一系列阶段,将面对艰难且连贯的挑战。对付有问题的旌旗灯号,天体生物学家必需排除非生物起源,得到额外和自力的观测,并排除其他假设。遥感装备可以让科学家到达第一级和第二级程度,詹姆斯-格林说,“但我们必需可以或许带来更多的信息”,并“得到所需的配景。CoLD标准便是要做到这一点。”
证实火星上存在性命的摸索今朝就停顿在第三阶段,由于科学家们尚未证实甲烷是由非生物起源发生的。好新闻是,这是可以做到的,只管是在理论上。科学家必要在火星上网络足足数量的甲烷,以进行同位素阐发,以注解甲烷是由非生物或生物进程发生的。
依据这篇论文,第七阶段也是末了一个阶段将必要“对情况中猜测的生物行动,进行自力的后续察看”。末了一步,是一种“证据在布丁中”(美国鄙谚,即只有亲自试过才知道)的要求,这可能是一个很年夜的要求,取决于所在;确认火星或土卫二上存在生物是一回事(由于太阳系内的物体都在卫星和探测器的探测规模内),但确认一颗距地球很多光年外的系生手星上存在生物,则代表了完全分歧的命题。
詹姆斯-格林提出了一个假设场景,天体生物学家可能会在火星上到达 CoLD 7 级。他想象了一架 Ingenuity 直升机的后继飞机(一种可以或许探测从地表下起源透露的甲烷的直升机)。对统一所在的后续察看,将揭示一个暗藏的含水层,导致钻探义务,而钻探义务将深刻水中并提取现实的性命样本。Ok。这就到达了 CoLD 7 级,至少依据这个虚构的场景是如许。
上图:金星的云层中是否存在性命。
格林和他的同事提出的指示方针固然严厉,但很合理。这个路线图可以用来确认多种环境下的性命,也可以确认我们不知道的性命,好比不必要水就能生计的性命。正如格林所解释的,被界说为如许的性命必要新陈代谢、滋生和进化。假如它能做所有这些工作,我们就称它为性命。
下一步,除了细化规范之外,是让社区介入进来。并不是所有的科学家都乐意与他人分享他们的研讨结果,也不是所有的科学家都乐意遵照这个发起的框架,但格林说,假如研讨职员愿望得到NASA的项目资助,他们可能必需遵照新的规矩。
詹姆斯-格林末了表现:“我愿望获得NASA资助的科学家本身进行评估,肯定他们处于哪个CoLD指数。以是,当年夜家浏览他们的论文,看到CoLD 4或CoLD 5时,我们就会知道他们取得了多年夜的进展。紧张的是,我们还将知道,还有若干事情必要完成。如许,科学家们就可以专注于下一步必要做什么啦。”
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