科学家模拟无生命地球 为搜寻外星生命定基准
报价宝综合消息科学家模拟无生命地球 为搜寻外星生命定基准
想在系外行星的大气里找生命,先得知道「没有生命」长什么样。加州大学河滨分校行星科学家萨曼莎·吉尔伯特-贾尼泽克构建了一个模拟岩石行星无生命演化的模型,为天文学家提供了一面对照的镜子,成果已发表于《行星科学杂志》。

生命会在行星大气中留下痕迹,但有些气体既能由生物产生,也能来自地质过程,仅凭光谱很难断定一颗行星是否宜居,关键在于弄清哪些大气状态可以不靠生命解释。该模型接续华盛顿大学罗里·巴恩斯此前模拟行星地核、地幔与地壳的工作,把模拟进一步推进到地表和大气层,可同时追踪恒星热量输入、核幔向表面的热与化学交换、地下气体逸出等19项与生命无关的参数。
团队的起点是模拟「如果地球从未孕育生命会怎样」:从45亿年前地球诞生一路推演到5亿年之后,得到的是一颗没有任何生命、却依然拥有海洋和大气层的世界。它恰好充当了与真实观测对照的基线。
模型的用法类似即插即用:研究者只要代入目标行星的基本参数,模型就能算出它若无生命时的样貌。如果韦布望远镜,或者未来30米级地基望远镜、NASA规划中的宜居世界天文台观测到的大气光谱与无生命模拟结果吻合,这颗行星大概率没有生命;若明显偏离,就意味着生命可能正在改写大气。
巴恩斯评价说,这是十多年积累后的成果——首次有模型同时再现地球地核、地幔、地表与大气的特征,让人对未来系外行星模拟的准确性有了信心。模型与观测的偏差未必等于发现生命,但它能帮下一代望远镜挑出最值得跟进观测的目标。
编译自 Space.com,原标题:"Scientists simulate an Earth without life to help hunt for aliens and inhabited worlds"