重大發現！比鄰星b上有會發光的外星生命？

比鄰星是一顆不穩定的恆星，將有害輻射轉變成熒光會有助於在比鄰星b上生存。

太陽會爆發強烈的耀斑，這張圖由NASA探測器所拍攝。

供圖：NASA

想像一下，一個散發著柔和光芒的世界，為了應對母恆星的猛烈爆發，這裡棲息著各種散發熒光的生物。新近發現的比鄰星b上或許就是這樣一番景象，它圍繞著距離太陽最近的恆星比鄰星旋轉。

比鄰星是一顆昏暗的紅矮星，或許離它近點不會有太大事，但它的壞脾氣可是臭名昭著。比鄰星是一顆耀星，以會向太空中噴射大量有害的紫外線和帶電粒子而聞名。

我們都知道，正常情況下，遭到可能導致突變的粒子轟擊會對生命產生危害。不過，若是比鄰星b上存在這樣一種外星生命形式：它們演化出發光性的生物盾牌，能將恆星帶來的輻射變得沒那麼致命呢？而且，或許我們能從地球上探測到它們？

「每當耀星耀斑爆發期間，附近的行星就會發光，而且這種變化足夠強烈到能被探測到，」康奈爾大學的Jack O』Malley-James說道。他與人合著了一篇新論文來闡述這個想法，並已提交給《天體物理學》期刊。

在這張藝術家繪製的作品中，一顆圍繞紅矮星旋轉的小行星散發出微弱的生物熒光。

繪圖：DAVID AGUILAR, ASPEN SKY

長期以來，思考行星生命演化方式的科學家主要將目標定位於類似太陽的恆星，這類恆星較比鄰星更平靜溫暖。直到最近十年，溫度更低的昏暗紅矮星才進入天體生物學家的視線。

類似比鄰星這樣的恆星或許多少對行星上的生命並不友善，但它們才是恆星中的多數派，銀河系中的紅矮星占恆星總數的80%。來自近期系外行星探測的數據顯示，紅矮星周圍的行星狀況驚人相似，所以我們有必要認真思考這類恆星附近的潛在生命形式了。

這正是康奈爾大學的O』Malley-James和Lisa Kaltenegger的文章主題。Kaltenegger表示，他們的目標是跳出框架之外，想出各種策略來幫助這些星球上的生命活下去——這對於那些正在搜尋外星人的天文學家而言也將有所幫助。

「我們決定考察更高級的生物體，看看它們有沒有什麼能在這方面起到幫助的生物機制，」Kaltenegger說道。「在地球上不佔主導地位的生命形式或許會成為其他行星上的當紅花旦，我們可以利用收集到的光線發現這一點。」

兩人開始考慮所有可能出現在行星反射光中的生命的顏色。他們深入考察了海洋生命的奇特世界，地球上的許多海洋生物其實看上去就像是來自外星……於是，他們想到了珊瑚。

在地球上，有的珊瑚會吸收紫外輻射並將之轉變成能量較低的光波。它們利用專門的熒光蛋白來吸收紫外線和藍光，再轉變成波長更長的光線重新釋放出來。這意味著如果珊瑚被合適的光線照射，其體內的色素就會散發出紅色、綠色或橙色的熒光。

印度尼西亞科莫多國家公園附近，熒光珊瑚在海底微微發光。

攝影：REINHARD DIRSCHERL, ULLSTEIN BILD/GETTY

長期以來，思考行星生命演化方式的科學家主要將目標定位於類似太陽的恆星，這類恆星較比鄰星更平靜溫暖。直到最近十年，溫度更低的昏暗紅矮星才進入天體生物學家的視線。

人們認為，有的珊瑚就是通過這種手段來保護自己和共生藻類不受輻射傷害。但它們並非地球上唯一具有熒光功能的生物體：海龜、鯊魚、花朵、魚類和其他生物也能如此，儘管它們也許是利用發光來交流，而非防護輻射。然而不論是出於何種原因，似乎熒光機制在地球上已經完成過多次獨立演化。為什麼在遙遠的外星世界就不會如此呢？

「將生物熒光納入到對銀河系外星生命的搜尋中，這絕對是個很棒的點子，」紐約市立大學的David Gruber說道，他研究的是熒光性海洋生物。「生物熒光在生物學界仍然是一個相對較新的領域。將生物熒光作為搜尋外星生命的一種工具，這個假設可真是讓人興奮。」

如果Kaltenegger和O』Malley-James的理論正確的話，比鄰星的耀斑將會「點亮」這樣一種生命：它們會在面臨壓力時發光，併產生可供觀測的熒光印記——這種柔和的光芒將意味著我們在浩瀚的宇宙中並不孤單。

「當光線抵達地球時，我們會看到一種可被探測到的臨時性顏色變化，」O』Malley-James說道。「通過查看光譜中不同顏色之間的光照強度比值（例如綠色之於紅色和藍色），我們就能找出這顆行星上是哪種顏色在發生變化。」

兩人利用計算機建模模擬了一個熒光性生物圈的光線，然後詢問現有技術是否能查探到這種光線。在他們的模型中，一顆位於宜居帶的行星繞著爆發耀斑的紅矮星旋轉，其大氣狀況被設定為與地球類似，然後再改變植被、海洋和雲量的數值。他們還加入了少許熒光礦物，想看看能否區分來自礦物和來自生命的光線有何不同。

當模擬行星遇到耀斑爆發時，他們在許多不同情況下都看到了能被未來望遠鏡區分開來的發光生命信號。

「將生物熒光視為一種生命跡象的點子很棒，」阿德勒天文館的Lucianne Walkowicz說道。但她也提出，生物熒光信號要想能被探測到的話，需要滿足一系列的要求。她表示，熒光蛋白需要比地球上的更高效，而且這類生物幾乎得無處不在。就更不用說在紅矮星周圍的嚴酷環境中，大氣和地表水是何等奢侈了。

「話雖如此，」她說道，「我們確實不知道那種環境下會誕生出什麼樣的生命。所以，探索宇宙各個角落裡潛在的外星生命形式確實有趣又實用。」

雖然這看上去是一種相對簡單的方法，但也有需要注意的地方。舉個例子，地球上的生物體在面對紫外輻射時還進化出了其他無法被探測到的防護機制，其中最簡單的就是潛入地下或海底。美國宇航局的Niki Parenteau對此也有所懷疑，她認為在模擬圍繞紅矮星旋轉的行星生命形式時，更基礎和更原始的蛋白質或許要更加現實——例如自動發光的光合色素。

「這是一種更容易演化出現的情形，」她說道，不過這種熒光會更加難以探測。

和所有關於外星生命的猜想一樣，熒光生物圈的概念明顯還只是一種推測，但它並不算牽強。而且，再也沒有比在類地行星上發現會發光的「外星人」更贊的了。

類似比鄰星這樣的恆星或許多少對行星上的生命並不友善，但它們才是恆星中的多數派，銀河系中的紅矮星占恆星總數的80%。來自近期系外行星探測的數據顯示，紅矮星周圍的行星狀況驚人相似，所以我們有必要認真思考這類恆星附近的潛在生命形式了。

這正是康奈爾大學的O』Malley-James和Lisa Kaltenegger的文章主題。Kaltenegger表示，他們的目標是跳出框架之外，想出各種策略來幫助這些星球上的生命活下去——這對於那些正在搜尋外星人的天文學家而言也將有所幫助。

「我們決定考察更高級的生物體，看看它們有沒有什麼能在這方面起到幫助的生物機制，」Kaltenegger說道。「在地球上不佔主導地位的生命形式或許會成為其他行星上的當紅花旦，我們可以利用收集到的光線發現這一點。」

兩人開始考慮所有可能出現在行星反射光中的生命的顏色。他們深入考察了海洋生命的奇特世界，地球上的許多海洋生物其實看上去就像是來自外星……於是，他們想到了珊瑚。

在地球上，有的珊瑚會吸收紫外輻射並將之轉變成能量較低的光波。它們利用專門的熒光蛋白來吸收紫外線和藍光，再轉變成波長更長的光線重新釋放出來。這意味著如果珊瑚被合適的光線照射，其體內的色素就會散發出紅色、綠色或橙色的熒光。

撰文：Nadia Drake

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