為什麼科學家害怕失去外星生命的證據？

這個問題是發表在 自然天文學研究人員正在研究在尋找外星生命過程中經常被忽視的「假陰性」問題。這些是生命存在或以前存在的情況，但科學家未能發現它。

“我們目前正在為可能需要不同設計的任務投入大量資金。”

尋找外星生命被忽視的挑戰

天體生物學的主要目標之一是確定宇宙其他地方是否存在生命。研究人員尋找可能指向生物體的證據，但對該證據的解釋很少是明確的。

科學家長期以來一直擔心所謂的誤報，即當觀察結果似乎表明生命存在，但後來發現有另一種解釋時，就會出現這種情況。假陰性會帶來相反的問題。在這些情況下，有生命存在的證據，但沒有被注意到。

「我們應該意識到這些假陰性，」主要作者、烏得勒支大學和阿姆斯特丹大學的天體生物學教授 Inge Louis ten Keat 說。 「這意味著在認識生命存在方面存在缺陷。這些缺陷尚未成為研究議程的首要任務。”

為什麼生命跡象會被錯過

沒有發現生命存在的證據有幾個原因。生物體留下的痕跡可能無法隨著時間的推移而保存下來，可觀察到的訊號可能太微弱而無法識別，或者目前的技術可能無法檢測到它們。

Tin Keat 認為，這些風險值得更多關注。

「因此，我們呼籲制定有針對性的研究策略，系統地應對這些風險，其中我們必須將實驗室實驗、建模研究和實地工作結合起來。太空任務和儀器的設計目的是探測潛在的生命跡象，但沒有考慮到忽視某些東西的風險。尋找生命跡象必須與更明確的問題和可測試的假設齊頭並進，以證明具體的測量或監測目標的合理性。」

研究人員也指出人工智慧是一種潛在的有價值的工具。經過訓練來識別模式的人工智慧系統可以揭示人類觀察者可能永遠不會注意到的關係或訊號。

“因為這樣你可能會發現我們自己無法看到的東西。透過新的觀察，你可以看到它們如何以及在哪裡適應這種模式。”

假陰性的成本

失去生命證據可能會產生嚴重後果。

首先，科學家可能會將注意力從有希望的目標轉移，或減少對能夠檢測超出當前能力的生命形式的工具的支持。因此，宜居環境可能會被忽略。

「舉個簡單的例子，如果一塊岩石下面有生命，你只是從上面看那塊岩石，你不會注意到有生命。所以，你要仔細考察環境中是否存在生命存在的條件，以及你能否識別出天體表面的圖案。”

第二個問題涉及未來的勘探和資源開採。如果另一個世界存在生命但仍未被發現，政策制定者可能會批准採礦或其他無意中破壞生命的活動。

“其次，政策制定者可能會批准過早開採地球原材料，而這種風險可能會在不被注意的情況下不可逆轉地破壞生命。”

假陰性的隱藏原因

假陰性可能以多種方式出現。

例如，生命可能在一個星球上廣泛而活躍，但它留下的影響可能不會被認識到。空中行動也會讓搜索變得複雜。在某些世界上，生物體產生的氣體可能會被其他過程去除或掩蓋，使它們更難以檢測。

研究人員指出，這些類型的假陰性特別具有挑戰性，因為科學家通常只有在它們發生後才能識別它們。

超越我們已知的範圍

最大的挑戰之一是尋找可能與任何已知生命形式都不相似的東西。

「但是你要如何調查你找不到的東西呢？」十凱特問。 「這個問題觸及了我們問題的核心，因為我們傾向於尋找我們已經知道的東西。因此，我們需要非常清楚地了解在特定的地方可能存在什麼樣的生命，這種生命的條件是什麼，以及我們如何識別那種生命的痕跡。即便如此，我們也可能會錯過一些東西。”

十傑指出去年在火星上發現的含鐵礦物。這些礦物質表現出與附近材料不同的氧化類型。

“在地球上，我們只能看到由於生命存在而產生的氧化還原差異。但這是否一定意味著我們正在外星環境中處理生命？”

研究人員證實，這些火星礦物並不代表已知的假陰性結果。相反，他們強調還有多少未知的事。

「需要明確的是：在這種情況下，這些礦物質並不意味著我們正在處理假陰性。我們只是還不明白這裡發生了什麼。但如果我們不進一步調查，它實際上可能會導致假陰性。因此，我們需要更好地了解地球化學的工作原理，以及基本化學反應在這種情況下如何工作。這也將幫助您嘗試排除假陰性。」

研究人員得出的結論是，在向其他世界發送任務之前，必須進行仔細的準備。

最後但並非最不重要的一點是：在派遣探險隊前往任何地方之前，先了解自己要做什麼。 “所以一定要提前仔細研究著陸區的情況。”