文 彭可希
莎拉·西格爾:用一生的時間來尋找另一個地球
文 彭可希

莎拉·西格爾致力于尋找類地行星
你需要保持極強的好奇心,要有堅定不移的信念一直往前走,不去管別人怎么說
我們是誰?我們從何而來?這兩個亙古的謎題一直存在。在純粹的思想世界里,人類對這兩個問題,早已有了成千上萬種天馬行空的構想。而那些仰望星空的人,試圖從宇宙中找到答案,在我們所看到的幾百億顆星星里,有沒有其他生命的可能?在浩渺無邊的宇宙里,我們,是不是孤獨的存在?
這是一個關于外星球和外星生命的故事,不是科幻小說里帶著浪漫色彩的構想,而是一段真實的、科學的解釋。
莎拉·西格爾(Sara Seager)是一名天文學家和行星科學家。她還是美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology)的天體物理學和行星科學教授,兩本行星科學教科書的作者。莎拉出生于加拿大多倫多,受到父親的影響,她從小就對天空和星星感興趣,10歲的時候,莎拉和父親一起去參加了一次露營,在那個幽靜的深夜,她走出帳篷,抬頭看向天空,被滿天的繁星震撼,發出了難以置信的驚嘆,從此以后對星星著迷,直到現在。
莎拉·西格爾首先在多倫多大學就讀數學和物理學學位,隨后前往美國哈佛大學攻讀天文學博士學位,2007年1月,她正式加入麻省理工學院,現在,她的主要研究方向是太陽系外行星和系外行星的大氣檢測,莎拉說,“我相信,宇宙中一定有一個類似地球的行星存在,只是我們現在還沒有找到它,我會用盡我一輩子的時間,為尋找到它而努力?!?/p>
博客天下:你相信宇宙中有其他生命存在嗎?
西格爾:我相信宇宙中一定有其他生命存在,盡管我們還沒有足夠的證據。有證據證明的是:在一些小行星上,巖石是很普遍的存在,在銀河系里我們能夠看到上百億顆不同的行星,這當中,一定會有一些行星有適應生命生存的環境。
博客天下:因為還沒有足夠的證據,如果單憑想象,你覺得外星生命會是什么樣子?
西格爾:這很難推測。依據現在所擁有的證據,我們只能想象外星生命是廣泛存在的簡單的單細胞生物。另一種情況就是,有的星球表面存在比地球更強烈的地表引力,那里的生物跟地球上的人類和其他生命相比,生命更短暫,也更簡單。
有時候,我們也會想象或許存在一些“后生物智能星球”,這些星球上的生命相對于有意識的生物生命和智慧文明生命,添加了更多人工智能的東西,已然演變成了某種先進的機器人社會。
博客天下:你們是怎樣來尋找這些行星的?
西格爾:很多人對天文學家的研究有一種浪漫的想象:在一個孤寂的夜晚,駕著超大型的望遠鏡在山頂,觀察浩渺的天空和星星。事實上,我們只是在實驗室里對著電腦工作而已,跟其他普通的工作沒什么差別,我們從數據庫中下載最新的觀測數據,研究、分析。
想要找到這些行星并且研究,我們需要觀測這些行星的大氣環境,因為大氣就像一塊保溫地毯,產生溫室效應,我們需要研究其他行星的溫室氣體,當我們掌握了足夠多的關于這顆行星的大氣數據,就能夠推測出這顆行星的生命環境。生物制造各種不同的氣體,差不多有幾千種,我們現在要做的是試著找出外系行星上有哪些氣體,而哪些氣體是生物產生的,我希望我們能夠找到一個通道,在未來,能夠更好地研究外星生命。

莎拉·西格爾Sara Seager
天文學家和行星科學家。2007年 1月,她正式加入麻省理工學院,現在,她的主要研究方向是太陽系外行星和系外行星的大氣檢測。
博客天下:數據是研究的依據,但光看數據很難對行星有直觀和感性的認識,事實上,這些行星究竟是什么樣子的呢?
西格爾:數據確實是枯燥的東西,我有更好的方式向你解釋我們對所研究行星的想象。比如“kepler-186f”,這顆行星是開普勒太空望遠鏡觀測到的一顆行星,我們想象在這顆行星上,一邊草的顏色總是比另一半紅,那是因為kepler-186f繞著紅恒星旋轉,如果這個行星上有植物,而植物又能進行光合作用的話,就會看起來更紅。
HD-40307g號行星,“一顆超級地球”,這顆行星比地球大得多,而且有很強的地表引力。還有“kepler-16b”號行星,在這里你的影子總是成雙成對,這里有繞著兩個恒星運轉的12顆行星,當然可能不止12顆,或許還有更多行星,如果我們能夠到那些行星中的任何一顆去探訪,完全有可能同時看到兩個日落,同時擁有兩個影子。
博客天下:你曾經提到過用來尋找外星生命的光譜技術現在還沒找到,你預期這種技術何時會出現?
西格爾:我們正在等待第二代的哈勃太空望遠鏡,正在計劃做的事情是在2018年將他發送到太空,到那個時候我們將用更新的方法研究一些小行星,我們將用它觀察一種特殊的行星,叫做凌日外行星,試著找尋這些行星上是否有適合人類生存的氣體環境。
博客天下:據我所知,在你做行星研究過程中,受到過很多的質疑,但是你用你的方法證明了自己的理論,你是如何做到的?
西格爾:作為一名科學家,我們必須要有質疑的精神,要對事物保持一種懷疑的態度,我們的工作就是用自己的方法來確認別人的說法是否正確。我覺得科學家就是在不停地探索,你需要保持極強的好奇心,要有堅定不移的信念一直往前走,不去管別人怎么說。
博客天下:你從什么時候開始對天文學感興趣?
西格爾:關于這個,我的父親給了我很大的影響。很小的時候,他就會帶我去美術館,給我讀一些很難讀懂的書籍,他在我的心里種下了“這個世界很大”的種子。
在我十幾歲的時候,我剛剛開始對天文感興趣,他就給我買了我的第一臺天文望遠鏡,在加拿大最寒冷但天空最清晰的夜晚,他會帶著我去看星星,他告訴我“莎拉,你要找到一份你自己的工作,你要有自己的價值,不要想著依靠別人”。
博客天下:在你看來,為什么人類需要去探索其他星球,尋找其他生命?
西格爾:人類天生存在探索的本能,這種本能存在于我們每個人的身上。于我而言,我有很強的探索欲望,這一點,也是其他很多天文學家的共同點,我們希望去探索宇宙,我們有強烈的想找到世界邊界的愿望。
還有一個解釋就是:我們根本不需要解釋,就像是孩子為什么會學習走路?為什么會學習說話?沒有什么原因,我們就是這樣做了!
博客天下:你說過你會把你一生的時間用在尋找另一個地球上,你覺得這么做的意義是什么?
西格爾:有時候,我會停下來思考,我在職業追求上的雄心壯志,我所遇到的諸多困難,跟浩渺無邊的宇宙比起來都顯得微不足道。但盡管如此,我還是打算窮盡我一生的時間,尋找另一個地球。而且,我敢保證,等到我們有了下一代的太空望遠鏡,也就是第二代太空望遠鏡,我們有能力能夠找到和識別其他類地球行星,有辦法能夠分開星光的光線,更好的研究行星的大氣,確認大氣中溫室氣體的成分,預估星球的表面溫度,尋找生命的跡象。
當然,我們還有更多的計劃,在尋找類地球行星的過程中,我們也在制作一張宇宙地圖,有關附近恒星和行星的太空圖,其中也包括可能適合人類居住的行星。我在想,或許幾百年后,當人類真正實現星際旅行去到其他的行星,他們會回過頭來,想到我們,最初找到類地球行星的我們?!?/p>