当进取号星舰的船员进入一颗新行星的轨道时，他们做的第一件事就是扫描生命形式。在现实世界中，研究人员长期以来一直试图弄清楚如何明确地探测到遥远系外行星上的生命迹象。

 

多亏了一种新的遥感技术，他们离这个目标又近了一步。最近发表在《天体生物学》(Astrobiology)杂志上的一篇论文描述了这种方法，它可以在太空天文台上使用，帮助科学家了解宇宙中是否有像我们这样的生物。

 

近年来，随着天文学家们开始从环绕其他恒星运行的行星上捕捉光线，远程生命探测已经成为一个极具吸引力的话题。这些光线可以通过分析来确定这些行星上含有何种化学物质。研究人员希望找到一些指标，能够明确地告诉他们是否在观察一个有生命的生物圈。

 

例如，一颗系外行星的大气中存在过量的氧气，这可能是一个很好的迹象，表明它的表面有东西在呼吸。但是，有很多方法可以让非生命的过程产生氧分子，并诱使遥远的观察者相信这个世界充满了生命。

 

 

因此，一些研究人员建议寻找有机分子链。这些活的化学物质有两种排列方式——一种是右手性的，杏耀平台另一种是左手性的，它们就像彼此的镜像。在野外，自然界产生的这些左旋分子和右旋分子数量相等。

 

“生物学打破了这种对称性，”荷兰莱顿大学(Leiden University)天文学家、这篇新论文的合著者弗兰斯·斯尼克(Frans Snik)告诉《生活科学》(Live Science)。“这就是化学和生物学的区别。”

 

 

在地球上，生物选择一个分子“手”并坚持下去。构成人体蛋白质的氨基酸都是各自分子的左旋版本。

 

当光与这些不同的手性排列的长链相互作用时，它就会变成圆偏振，这意味着它的电磁波将以顺时针或逆时针的螺旋运动。无机分子一般不会赋予光线这种性质。

 

在之前发表在《定量光谱学和辐射转移杂志》上的研究中，斯奈克和他的同事们在实验室里观察了新采摘的英国常青藤叶子，观察叶绿素(一种绿色色素)产生的圆偏振光。随着叶子的腐烂，圆偏振信号变得越来越弱，直到完全消失。

 

下一步是在实地测试这项技术，因此研究人员在阿姆斯特丹自由大学(Free University Amsterdam)的楼顶上安装了一台仪器，可以探测到这种极性，并将其对准附近的一个运动场。斯雷克说，直到他们意识到这是荷兰为数不多的使用人造草坪的运动场之一，他们才意识到没有圆形偏振光，这让他们感到困惑。当研究人员将他们的探测器对准几英里外的森林时，圆偏振信号清晰而响亮地传来。

 

斯雷克说，最重要的问题是，另一个世界的生物是否也会对单手分子表现出类似的偏爱。他认为这是一个相当不错的赌注，因为碳基化合物在它们都具有相同的旋向时最适合在一起。

 

他的团队目前正在设计一种仪器，可以飞到国际空间站，绘制地球的圆偏振信号，以便更好地理解在遥远的行星上，类似的信号会是什么样子。

 

加州大学河滨分校的天文学家和天体生物学家Edward Schwieterman没有参与这项工作，他告诉Live Science，这将是一个极端但有价值的挑战。他补充说，捕捉系外行星的光意味着要挡住来自其母星的光，而母星通常比系外行星亮100亿倍左右。如果这个世界是活着的，那么它的光中只有一小部分将包含圆偏振信号。

 

Schwieterman说:“信号很小，但歧义的程度也很小。”这使得该方法尽管困难重重，但仍然很有用。

 

未来的大型太空望远镜，如大型紫外光学红外探测器(LUVOIR)天文台，也许能够梳理出这个微弱的信号。LUVOIR仍只是一个概念，但官员们估计，它的镜面直径将是哈勃太空望远镜的六倍，可能在本世纪30年代中期升空。

 

斯奈克认为，圆偏振技术也可以应用到离地球更近的地方，杏耀手机客户端用一架飞往可能适合居住的外太阳系卫星(如木卫二或土卫二)的仪器。通过将这种探测器对准这些冰冻世界，科学家们可能会看到生物的信号。

 

“也许我们第一次发现外星生命将是在我们的后院，”斯克说。

 

编者按:这篇报道被更正为史立克的研究团队在阿姆斯特丹自由大学进行了实地实验，而不是莱顿大学。它也被更新，包括链接到最终发表版本的Snik的研究在定量光谱和辐射转移杂志。