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氧气是外星宇宙关键吗?

2024-01-07科学

为了了解地球以外生命的潜力,研究人员正在扩大他们的搜索范围,不仅包括生物标记,还包括技术标记。虽然天体生物学家早就认识到氧气对生命的重要性,但氧气也可能是在行星尺度上解锁先进技术的关键。

除了多细胞生物的呼吸和新陈代谢所必需的氧气之外,氧气对于火的产生至关重要,而火是技术文明的标志。他们深入研究了「技术领域」的概念,「技术领域」是先进技术的广阔领域,它释放出外星智能的信号,称为「技术特征」。

在地球上,技术的发展需要易于进入露天燃烧-在火的中心的过程,其中一些东西是通过结合燃料和氧化剂,通常是氧气燃烧。无论是烹饪,锻造金属结构,为家庭制作材料,还是通过燃烧燃料来利用能源,燃烧一直是工业社会背后的推动力。



通过追溯地球的历史,研究人员发现,只有当大气中的氧含量达到或超过18%时,才有可能控制火的使用和随后的冶金进步。这意味着只有具有显著氧浓度的行星才能发展出先进的技术球体,因此,留下可检测的技术特征

氧气瓶颈

根据研究人员的说法,生物上维持复杂生命和智力所需的氧气水平不如技术所需的水平高,因此虽然一个物种可能能够在没有氧气的世界中出现,但它将无法成为一个技术物种。



「在一个没有氧气的世界里,你可能能够获得生物学,甚至可以获得智能生物,」弗兰克说,「但是如果没有现成的火源,你永远不会开发更高的技术,因为更高的技术需要燃料和熔化。



进入「氧气瓶颈」,这是研究人员创造的一个术语,用来描述区分能够促进技术文明的世界和那些不足的世界的临界阈值。也就是说,氧气水平是阻碍先进技术出现的瓶颈。



「大气中氧气含量高就像一个瓶颈,你必须通过它才能拥有一个技术物种,」弗兰克说。「你可以让其他一切都解决,但如果大气中没有氧气,你就不会有技术物种。

这项研究解决了宇宙追求智能生命的一个以前未探索的方面,强调了在寻找外星技术特征时优先考虑含氧量高的行星的必要性。



「应该优先瞄准含氧量高的行星,因为系外行星大气中是否存在高氧量可能是寻找潜在技术特征的主要线索。弗兰克说。

「在另一个星球上发现智能技术生命的意义将是巨大的,」Balbi补充道。「因此,我们在解释可能的检测时需要非常谨慎。

我们的研究表明,我们应该对来自大气氧气不足的行星的潜在技术特征持怀疑态度。