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氧氣是外星宇宙關鍵嗎?

2024-01-07科學

為了了解地球以外生命的潛力,研究人員正在擴大他們的搜尋範圍,不僅包括生物標記,還包括技術標記。雖然天體生物學家早就認識到氧氣對生命的重要性,但氧氣也可能是在行星尺度上解鎖先進技術的關鍵。

除了多細胞生物的呼吸和新陳代謝所必需的氧氣之外,氧氣對於火的產生至關重要,而火是技術文明的標誌。他們深入研究了「技術領域」的概念,「技術領域」是先進技術的廣闊領域,它釋放出外星智慧的訊號,稱為「技術特征」。

在地球上,技術的發展需要易於進入露天燃燒-在火的中心的過程,其中一些東西是透過結合燃料和氧化劑,通常是氧氣燃燒。無論是烹飪,鍛造金屬結構,為家庭制作材料,還是透過燃燒燃料來利用能源,燃燒一直是工業社會背後的推動力。



透過追溯地球的歷史,研究人員發現,只有當大氣中的氧含量達到或超過18%時,才有可能控制火的使用和隨後的冶金進步。這意味著只有具有顯著氧濃度的行星才能發展出先進的技術球體,因此,留下可檢測的技術特征

氧氣瓶頸

根據研究人員的說法,生物上維持復雜生命和智力所需的氧氣水平不如技術所需的水平高,因此雖然一個物種可能能夠在沒有氧氣的世界中出現,但它將無法成為一個技術物種。



「在一個沒有氧氣的世界裏,你可能能夠獲得生物學,甚至可以獲得智慧生物,」法蘭克說,「但是如果沒有現成的火源,你永遠不會開發更高的技術,因為更高的技術需要燃料和熔化。



進入「氧氣瓶頸」,這是研究人員創造的一個術語,用來描述區分能夠促進技術文明的世界和那些不足的世界的臨界閾值。也就是說,氧氣水平是阻礙先進技術出現的瓶頸。



「大氣中氧氣含量高就像一個瓶頸,你必須透過它才能擁有一個技術物種,」法蘭克說。「你可以讓其他一切都解決,但如果大氣中沒有氧氣,你就不會有技術物種。

這項研究解決了宇宙追求智慧生命的一個以前未探索的方面,強調了在尋找外星技術特征時優先考慮含氧量高的行星的必要性。



「應該優先瞄準含氧量高的行星,因為系外行星大氣中是否存在高氧量可能是尋找潛在技術特征的主要線索。法蘭克說。

「在另一個星球上發現智慧技術生命的意義將是巨大的,」Balbi補充道。「因此,我們在解釋可能的檢測時需要非常謹慎。

我們的研究表明,我們應該對來自大氣氧氣不足的行星的潛在技術特征持懷疑態度。