中文
2025年09月12日上午09:00
（本文原刊於2024年3月12日，後於2025年9月11日更新，包括毅力號探測車（Perserverance Rover）的岩石樣本分析細節。）
忘掉飛碟與外星人綁架吧，以下是科學家真正尋找外星生命的方法。
談論外星人總是容易引人遐想。其他星球存在生命的可能性塑造了我們的文化，持續啟發著書籍、電視劇、電影——當然還有零星的陰謀論。
但在這些關於「小綠人」的幻想之外，如今確實有一場真正的外星生命探索正在展開，而且這並非邊緣科學或具爭議的想法。這是一個系統性的過程，科學家正積極推進，並預計在十年內就能產生成果。
更確切地說，目前同時有多條尋找外星生命的路線：
在火星上，探測車正收集樣本，以判斷這顆紅色星球上是否曾經存在生命；在太陽系的冰封衛星上，探測器正在尋找是否具備適合生存的條件；天文學家亦開始檢測太陽系以外行星的大氣，尋找可能暗示外星生命的元素混合物；同時，人類也在留意來自智慧文明的信號，無論是刻意發出的，還是偶然被接收到的。
「我認為在十年內，我們就能找到一些證據，顯示附近行星上是否存在有機物，」英國皇家天文學家馬丁·里斯（Lord Martin Rees）說，「我覺得我們（正站在分界線上）。」
如果外星生命存在，它並未明顯地表現出來。
對外星智慧生命的早期搜尋行動，簡稱為「SETI」（search for extraterrestrial intelligence），始於20世紀中期，當時天文學家徒勞地在其他星球上尋找無線電訊號。
19世紀末，人們曾相信火星擁有可孕育生命的運河與河流，但後來發現火星大多是乾燥貧瘠的荒地。至於其他恆星周圍的行星，體積太小，難以發現，更遑論深入了解。
為了尋找外星生命，人類必須不斷調整搜尋方式，並準備好接受初步發現可能只是微小的跡象——例如微生物的存在，或是遙遠大氣層中的化學標記物。
與好萊塢描繪的外星生命首次接觸場景相比，這樣的發現或許顯得平淡無奇，但若能獲得確鑿證據證明地球以外存在生命，仍將徹底改變人類對自身在宇宙中位置的看法。
在太陽系內，火星可以說是目前尋找生命最受歡迎的地方。
我們已知這顆行星在數十億年前可能曾經是濕潤的，並具備可居住條件，表面曾有海洋與湖泊。近年來，科學家甚至發現一些令人振奮的線索，顯示火星南極冰蓋下方可能仍有液態水存在。
美國太空總署（NASA）的「毅力號」探測車正在靠近火星赤道北方的耶澤羅隕石坑（Jezero Crater）內，從一處被認為曾是湖泊的乾涸湖床採集樣本。目標是收集數十個樣本，並於2030年代初送回地球，進行詳細分析，以尋找生命跡象。
這項任務稱為「火星樣本取回」計劃（Mars Sample Return），目前正面臨困難，特別是在樣本返回階段，因美國總統特朗普任內削減太空預算，導致資金短缺。但若任務成功，將帶來重大的科學成果。
2025年9月，NASA宣布發現令人振奮的證據，顯示火星過去可能曾有生命存在。這項發現來自「毅力號」探測車在耶澤羅隕石坑一處由古老河流沖刷而成的峽谷底部所採集的泥岩樣本。
探測車上的儀器分析顯示，岩石中含有礦物——一種名為「格雷石」（greigite）的硫化鐵（iron sulphide），以及一種稱為「薇安石」（vivianite）的磷酸鐵（iron phosphate）——其形成方式與地球上由微生物活動所留下的痕跡相似。
NASA科學家表示，這些發現可能是過去生命的「生物特徵」（biosignature）。
然而，這些證據未能得出結論，仍需進一步研究，在樣本送回地球前，可能難以實現。
英國開放大學（The Open University）行星科學家、「火星樣本取回」計劃科學團隊成員蘇珊娜·施文策（Susanne Schwenzer）表示，火星過去若曾有生命，其與岩石和水的互動可能會留下痕跡。
她說：「如果有生命，情況會非常不同。如果我們能取得火星樣本，就能以極微觀的方式研究這些過程。」
部分樣本甚至可能在岩石中保有微生物化石。「如果我不相信我們有很大機會發現些什麼，我就不會把一生投入在這項研究上。我希望我們能找到些什麼，但我無法預測，」施文策說。
即使在火星上發現了生命跡象，也無法作為宇宙中廣泛存在外星生命的明確證據。
火星與地球在早期歷史中，已知曾有物質交換，這意味著兩者可能也共享了生命的起源。
若要尋找真正「第二次生命起源」的證據——即生命在另一個世界上獨立產生——科學家正將目光投向太陽系中的冰封衛星，例如木星的木衛二（Europa）與土星的土衛二（Enceladus），這些天體被認為在冰層下擁有廣闊的海洋。
施文策表示，「如果我們在冰封衛星上發現生命，就能確定那是與地球不同的生命起源。」
NASA名為「木衛二快船」（Europa Clipper）的太空船於2024年10月發射前往木衛二，緊隨歐洲太空總署於2023年4月發射的「木星冰衛星探測器」（Jupiter Icy Moons Explorer，縮寫Juice）。
兩艘太空船預計分別於2030年與2031年抵達，但不太可能直接發現木衛二上的生命。不過，它們將研究該衛星海洋的範圍，為未來可能鑽穿冰層的任務鋪路，例如NASA目前仍處於設計階段的「木衛二著陸器」（Europa Lander）計畫，或是飛越可能從衛星海洋中噴出的羽狀物，藉此尋找生命跡象。
美國康奈爾大學天文學家布蘭妮·施密特（Britney Schmidt）表示，要讓機器真正進入這些星球的海洋，是一項「百年難題」，因為要穿透數公里厚的冰層極為困難。
但她指出，「進入冰殼並與液態水互動，是我們在較短期內可以做到的事。這正是我希望看到的任務。我們的團隊正在研發儀器與技術，讓我們在抵達時知道該怎麼做。」
如果你不想等待一百年，那麼或許可以將目光投向其他太陽系。
我們目前已知有超過5,500顆圍繞其他恆星運行的行星，稱為系外行星（exoplanets），而這個數字每天仍在增加。
隨著新一代望遠鏡的強大能力，特別是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST），天文學家如今開始能以極高解析度觀測其中一些行星。
天文學家特別利用JWST觀測一些類似地球的岩質系外行星，試圖判斷其大氣中存在哪些氣體。JWST在21世紀初設計時，原本並非用於研究系外行星，但隨後被重新定位為觀測這些星球的工具。作為史上最大型的太空望遠鏡，它也成為目前最適合執行此任務的儀器。
JWST無法觀測圍繞太陽等恆星運行的類地行星。
相對於明亮的恆星，這些行星過於黯淡，即使是JWST也無法觀測，必須仰賴更先進的望遠鏡，例如預計於2040年代發射的NASA「宜居世界天文台」（Habitable Worlds Observatory）來進行研究。
不過，JWST可以觀測圍繞紅矮星運行的行星，目前正聚焦於一個名為TRAPPIST-1的系統，該系統擁有七顆地球大小的行星，其中至少三顆位於該恆星的適居帶內，可能存在液態水，甚至生命。
天文學家的首要任務是確認這些行星是否擁有大氣層。
JWST目前正進行相關研究，預計今年稍晚或2025年將有結果。
初步結果顯示，最靠近恆星的行星可能缺乏維持生命所需的大氣層，但若在其他TRAPPIST-1行星上發現大氣層，將是一項重大突破。
美國加州理工學院的NASA系外行星科學研究所的天體物理學家潔西·克里斯欽森（Jessie Christiansen）表示：「未來20年的系外行星探索將取決於這項結果。如果紅矮星行星擁有大氣層，我們將動用地球上所有望遠鏡對準這些行星，試圖發現些什麼。」
如果能確認這些行星擁有大氣層，JWST將被用來尋找可能暗示生命存在的大氣「生物特徵」。
克里斯欽森表示，「我們將尋找化學不平衡的現象。你可以在任何行星上製造出二氧化碳、甲烷和水，但如果它們的比例無法自然維持，那就可能是生物活動的跡象。」
未來的望遠鏡，例如NASA的「宜居世界天文台」以及歐洲提出的「生命」（Life）計畫，將嘗試對圍繞類太陽恆星運行的類地行星進行相同的大氣分析。
瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zürich）天體物理學家、Life計畫負責人薩夏·昆茲（Sascha Quanz）表示：「領先的行星類別是位於適居帶內的岩質行星。」
此外，還有對智慧生命的搜尋。
美國賓夕法尼亞州立大學天文學家傑森·賴特（Jason Wright）表示，許多「低垂的果實」已經被摘取。
他指出，無線電觀測顯示，在距離地球約100光年範圍內，並未發現朝向地球發射的強力訊號。
目前，美國的「突破聆聽」（Breakthrough Listen）等計畫正將目光投向更遙遠的星球，尋找來自銀河系其他行星的定向無線電訊號，甚至開始搜尋類似地球所發出的無意間洩漏的通訊訊號。
即將啟用的新一代望遠鏡中，最引人注目的是預計於2028年投入運作的「平方公里陣列」（Square Kilometer Array），這是一組分布於兩大洲、由數千個無線電天線組成的龐大無線電望遠鏡系統，預期將大幅擴展搜尋範圍。
賴特表示，「這真的令人興奮。」但他也指出，有了現代的無線電望遠鏡，也可能「在任何時刻」就偵測到訊號。
無論是在太陽系內、系外行星上，或來自某個智慧文明，如果我們真的發現了外星生命的證據，這項證據很可能不會是明確無誤的突破，而是逐步累積的過程，最終讓生命成為最合理的解釋。
瑞士蘇黎世聯邦理工學院的昆茲表示，「你掌握的資訊越多，就越能排除偽陽性。」
因此，外星生命的發現可能不會是一個單一的決定性時刻。
英國天文學家里斯（Rees）指出，大眾如何回應這種可能性，是一個有趣的問題。
他說，「如果證據仍屬初步，科學家應該清楚說明。希望媒體報導也能如實反映。」
近期的例子包括金星上偵測到的磷化氫（phosphine），以及一顆系外行星上發現的二甲基硫醚（dimethyl sulfide），這些都被視為可能與生物有關的線索，但仍存在極大爭議。
當然，也有另一種可能性：所有這些搜尋最終一無所獲。
即使如此，這本身也是一項重要的科學結果，顯示外星生命——若真的存在——在宇宙中並不常見。
「沒有發現的結果也能告訴我們一些根本性的事。也許生命真的非常罕見，」昆茲說。
本網頁內容為BBC所提供, 內容只供參考, 用戶不得複製或轉發本網頁之內容或商標或作其它用途，並且不會獲得本網頁內容或商標的知識產權。
12/09/2025 05:00PM
12/09/2025 05:00PM
12/09/2025 05:00PM
