“氧气瓶颈”可以帮助发现具有技术文明的系外行星

虽然没人能说清外星生命可能是什么样子，但研究人员至少越来越接近于确定外星生命发展的合适条件了 罗切斯特大学插图/Michael Osadciw

为此，就在上周，麻省理工学院和伯明翰大学的研究人员建议研究系外行星的二氧化碳特征。他们说，那些二氧化碳含量较低的行星很可能是充满了巨大海洋的世界，这些海洋已经从大气中清除了二氧化碳气体。有外星水的地方，就可能有外星生命。

上个月早些时候，另一个研究小组在银河系的一个区域发现了以前从未见过的磷，使他们相信这可能使这里成为生命的成熟区域。

现在，罗切斯特大学物理和天文学教授亚当-弗兰克（Adam Frank）和意大利罗马托尔韦尔加塔大学天文学和天体物理学副教授阿米迪奥-巴尔比（Amedeo Balbi）提议将另一种化学指标应用于系外行星。他们说，搜索大气中一定水平的氧气不仅有助于确定系外行星上是否存在生命，还有助于确定它是否先进到足以发展出技术。这是因为氧气的存在对于火来说至关重要，而他们认为，火是创造任何先进技术组件的关键。

具体来说，他们说系外行星大气中的氧气含量需要超过18%，才能促进有控制地使用火--这个数字是他们通过研究我们星球上生命的发展情况确定的。

弗兰克说："在一个没有氧气的世界里，你也许可以获得生物--你甚至可以获得智慧生物--但是如果没有现成的火源，就永远不可能发展出更高的技术，因为更高的技术需要燃料和熔化。"

由于生命可以在低于这个数字的水平下存在，研究人员创造了"氧气瓶颈"这个词来描述外星大气中从简单支持生命形式到允许这些生命形式使用火来创造先进技术之间所需的临界点。

他补充说："大气中高浓度氧气的存在就像是一个瓶颈，必须通过这个瓶颈才能拥有一个科技物种。可以拥有其他一切，但如果大气中没有氧气，就不可能拥有科技物种。"

研究人员说，因此，未来寻找蕴藏外星技术的行星时，应该只关注大气层中有足够氧气的系外行星。弗兰克此前曾将这种指标描述为"技术信号"，即系外行星化学构成的一种衡量标准，可以表明一个社会是否使用了先进技术，无论是初级冶金学还是微芯片的制造。

巴尔比说："在另一颗行星上发现智慧和科技生命的影响将是巨大的。因此，我们在解释可能的探测结果时需要非常谨慎。我们的研究表明，我们应该对来自大气中氧气不足的星球的潜在技术信号持怀疑态度。"

巴尔比和弗兰克的研究成果发表在《自然-天文学》杂志上。