太阳系外觅生命科学家扩大探索宇宙新生命的范围

【美国《今日美国报》3月19日文章】题：科学家扩大探索宇宙新生命的范围（作者　丹·韦尔加诺）
庞大的‘巨型气态’星球
十年来，科学家发现了近80颗环绕恒星运行的太阳系外的行星，人类探索生命的历史开创了一个新纪元。迄今，这些行星都是庞大的“巨型气态”星球，体积与木星相仿。科学家说，这些行星大都温度太高或太低，或是体积过于庞大，不适合生命生存。
但天文学家有望找到具备生命基本要素的类地球行星。一些行星的大气中可能含有二氧化碳、水和甲烷，而人们认为这些是构成地球生命有机化学成分的基本物质。太空探测处于寻找种种生命迹象的阶段，包括生物大量排放的臭氧和一氧化二氮。
最近，在美国科学促进协会举行的波士顿会议上，科罗拉多—博尔德大学生物学家诺曼·佩斯与其他科学家讨论相关问题时表示：“太阳系外存在生命的可能性要比火星大。”
在火星上找水
佩斯认为，目前，美国航天局的太空探索重点是在火星上寻找水的蛛丝马迹，并计划有朝一日探索木星卫星欧罗巴的冰冻地壳层以下的部分。这类探索似乎不大可能找到生命。他说，这两个星球都不适合生命生存，而且自然条件尚无任何改善的迹象。
去年秋季，科学家公布了第一次对系外行星大气的抽样观测结果。由加利福尼亚理工学院的戴维·沙博诺率领的一个科研小组，用哈勃太空望远镜观察到了离地球153光年的一颗恒星HD209458。
科研小组希望，到2004年能完善原来的速率测量法以探测振速不足7英里／小时的恒星。这种测量法的精确程度令人难以置信，科学家能够借此发现小到海王星、天王星一样的冰态行星，也能发现比地球大16倍的大家伙。但这种速率测量法的缺陷在于，只有当一颗行星运行至少一周之后，天文学家才能确认它的存在。而在太阳系中，木星绕太阳运行一周需要11·86年。如果幸运的话，科学家会在2006年前后探测到这种行星。
液态水乃万物之源
在与木星轨道一样稳定的轨道中找到气态巨行星将有助于寻找外星生命。天文学家推测，这样的行星能保护恒星附近的小天体避开彗星的撞击，而彗星通常能毁灭天体上的所有生物。
不论是以何种方式找到类地球行星，天文学家都将立即着手研究其化学成分以寻找生命迹象。哈佛大学史密森氏天体物理学中心的韦斯利·特劳布说，行星大气中用于植物光合作用的叶绿素，可用干涉仪（一种根据光的干涉原理制成的仪器）测出。他还说：“海水自身产生的一种特有的蓝色反射信号，也很有可能测出。”天体生物学家一直认为，液态水乃万物之源。
寻找行星方法
为了寻找太阳系以外的行星，科学家们正在研究大量空间探索技术。美国天文学会在今年1月举行的会议上讨论了如下问题：
改进中天仪探测法　探究恒星发出的光，找出哪些行星的光线被其他行星挡住。去年12月，美国航天局宣布了2006年发射开普勒号的计划，这一中天探测仪将在4年中观察近空的10万颗恒星。美国航天局说，此次观测将在类地球轨道中找到“数以百计”与地球等大的行星。
天体测量学　测量由行星的牵引引起的恒星颤动。计划于2009年发射的空间干涉探测仪将用这种技术来寻找距地球33光年、体积是地球7倍、但远比迄今已探测到的体积与木星差不多的系外行星小得多的行星。
直接探测法　综合望远镜观察到的遥远恒星图像，天文学家能除去照片中的星光，这种只滤去行星光线的技术称为干涉测量法。配备4台望远镜的“2011地球行星发现者”号宇宙飞船能够确定距离地球不超过50光年的大约125颗恒星周围是否有类似地球的行星存在。
探测过程艰难
美国海军天文台的天文学家阿尔森·哈吉安说：“说到寻找与地球体积相仿的行星，尽管有很多办法，但我们仍未取得实验成功，也尚未在太空中取得成功。就很多办法而言，探测小行星的物理过程最终会相当困难。”
亚利桑那—图森大学的罗杰·安杰尔说，将地面上单个望远镜的反光镜聚集到一台干涉仪里，形成面积达1·1万平方英尺的聚光镜，他们可以用这种办法探测到环绕附近恒星运行的类地球行星。
花同样多的钱，地球望远镜要比太空望远镜更大更便宜———有时会便宜得多。在喷气推进实验室工作的戴维·沙博诺准备用价值约6000美元的300毫米莱卡照相机镜头寻找围绕附近恒星运行的气态巨行星。由于照相机镜头很宽，这套仪器能同时测量发自多颗恒星的光线，而精确度较高的普通望远镜只能测量到少量恒星的光线。
沙博诺设计的这套装置耗资达10万美元，将与其它类似的望远镜协同观测。他说：“我们希望在2—3年后能发现约20颗行星。”