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撰文 南希•Y•江(Nancy Y. Kiang)/翻譯 劉
與其坐等外星生命光臨地球，不如主動尋找它們——尋找地外生命，早已不再是科幻小說虛構的故事，也不只是UFO迷才會關心的領域，而是許多科學家當前的研究任務。也許在現階段，我們很難找到發展出高級文明的智慧生命，但可以把目標鎖定到與基礎生命過程相關的物理及化學標志(即生物標記， biosignatures)。迄今為止，天文學家已發現了200多顆圍繞其他恆星旋轉的行星(太陽系外行星，extrasolar planet)，雖然科學家還無法說出哪幾顆行星孕育著生命，但我相信，發現地外生命只是時間問題。2007年7月，天文學家在觀察一顆行星時，發現恆星光線在穿過這顆行星的大氣層時有些異常，而最終分析結果讓他們驚喜不已︰這顆行星周圍存在水蒸氣。現在，世界各地的航天機構都在開發新型望遠鏡，通過觀察行星光譜，在與地球大小相似的行星上搜尋生命證據。
這里不得不提光合作用(Photosynthesis)，因為這一眾所周知的生命過程，能產生非常明顯的生物標記。在地球上，光合作用幾乎是所有生命的基礎︰除了深海熱液噴口周圍以熱量和甲烷為生的生物，地面生態系統中的所有生命都得依靠陽光才能生存下去。而在其他行星上，光合作用發生的幾率同樣很高。
光合作用產生的生物標記分為兩類︰一是生命活動產生的氣體及其衍生物，如氧氣和臭氧；二是與某種色素相關的表面顏色，就像葉綠素 (chlorophyll)與綠色的關系。實際上，在地外行星上尋找“生命色素”的想法由來已久。一個世紀前，火星的季節性變暗引起了天文學家的注意，他們猜測這是由植物生長導致。為了證實這個想法，他們開始研究火星表面反射光線的光譜，希望從中發現綠色植物存在的證據。但在英國著名科幻作家H•G•威爾斯(H. G. Wells)看來，天文學家們的研究策略存在一個明顯缺陷。他在科幻小說《大戰火星人》(The War of the Worlds)中寫道︰“在火星植物王國里，佔據統治地位的不是綠色，而是鮮艷的血紅色。”雖然火星上沒有植物早已成為共識(火星變暗是由沙塵暴引起的)，威爾斯的觀點卻不無道理︰在其他行星上，光合生物(photosynthetic organism)可能並非綠色。
即便在地球上，光合生物的顏色也多種多樣。一些陸生植物的葉子是紅色的，水生海藻和光合細菌更具有彩虹般的繽紛色彩；紫色細菌也不少見，它們不僅吸收陽光中的可見光，還能利用紅外線。那麼，在地外行星上，植物們的主流色彩是什麼？當我們看見它們時，又該如何辨認？這些問題的答案，取決于照射到植物表面的光線類型(而光線類型又取決于恆星類型和行星大氣層的組成，因為恆星發出光線後，要穿過行星大氣層才能抵達植物表面)。
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