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2026-03-20 13:04:00
太陽を食べる微生物から地球を救おうとする科学教師を描いたアンディ・ウィアーの 2021 年小説の映画化『プロジェクト・ヘイル・メアリー』は 2026 年 3 月に公開され、批評家と観客の両方から高い評価を得ました。この映画では、赤外線と計り知れない量のエネルギーを生成する宇宙微生物から、圧倒的な圧力の下で生活し、アンモニアを呼吸する岩のような宇宙人まで、地球外生命体がとり得るいくつかのユニークな形態を探ります。
過去 10 年間にわたり、科学者たちは宇宙での生命の探索をガイドするさまざまな枠組みを考案してきました。生物学者が地球上の生命について持っている知識を使って生命の探索を始めるのが最も便利ですが、科学者はまた、おそらく異なる化学環境で進化した生命を含む、より広い生命の概念を統合し始めています。
宇宙の生命体は地球上の生命体とまったく似ていないかもしれないという考えを拡張するために、The Conversation US がアーカイブから集めた、天文学者や宇宙生物学者によって書かれた 5 つの記事を紹介します。
1. なぜ地球上の生命に基づいて調査を行うのでしょうか?
地球外知性体の探索に参加する天文学者は通常、居住可能な可能性のある惑星を特定することから始めます。そしてそのために、彼らは地球上の生命を維持するもの、つまり水を探します。
液体の水が凍らないほど太陽に近いが、蒸発しないほど遠くにある惑星は、ゴルディロックスゾーンと呼ばれる領域に分類されます。しかし、地球外生命体が異なる化学反応を使用する可能性があるのに、なぜ地球上の複雑な生命体が生き残るために使用する水に基づいて探索を行うのでしょうか?
複雑な適応システムを研究するアリゾナ州立大学の物理学者で宇宙生物学者のコール・マティス氏は、天文学者は便宜上、地球上の生命体が発する信号に似た信号を探すことから始めると説明した。
望遠鏡の機器を使用して化学的特徴を検出するのは難しいです。それはかくれんぼをしているようなものですが、家の外にいるため、窓からしか覗くことができません。簡単でわかりやすい隠れ場所を排除することから始めてもよいでしょう。
火星へのミッションでは、植物がエネルギーを取り込むプロセスである光合成の兆候を探し、宇宙の奥深くを覗く望遠鏡では、地球上の生物が大気中に放出する酸素を探しています。
「ほとんどの天文学者や宇宙生物学者は、地球の生命体に似た生命体だけを探していると、実際には異なる宇宙人の兆候を見逃してしまう可能性があることを知っています」とマティス氏は書いている。 「しかし、正直に言うと、これまでエイリアンを検出したことがないので、どこから始めればよいのかわかりません。何をすればよいかわからないときは、どこからも始めないよりは、どこかから始めたほうが良いのです。」
続きを読む: 天文学者はなぜ地球上の生命の様子に基づいて他の惑星に生命の痕跡を探すのでしょうか?
2. 目的のパターンを見つける
科学者は時々、地球上の生命を構成する化学成分を宇宙で発見することがありますが、これらの成分自体が生命を示しているとは考えられません。惑星上の地質学的プロセスおよび環境プロセスは、生物が関与することなく、これらの化学的特徴を生成する可能性があります。
ジョージア工科大学の計算科学者アミラリ・アガザデ氏によれば、主な違いは目的だという。生命は、環境によりよく適合するように時間の経過とともに成長し、適応し、変化します。
彼の研究チームは、特定の種類の生命体を探すのではなく、化学物質のコレクションのパターンを調べ、それらが代謝や進化などのプロセスによって生成された可能性があるかどうかを評価するフレームワークを考案しました。
「地球外生命体が同じ化学を使用していると仮定すると、私たちと同じではないが似ている生物学を見逃したり、無生物の化学を生命の兆候と誤認したりする危険があります」とアガザデ氏は書いている。
続きを読む: 科学者は、生命がどのようなものかを知らずに生命を検出できますか?機械学習を使用した研究は新しい方法を提供します
3. 複雑で進化するシステムからの教訓
アガザデのように、多くの宇宙生物学者は、地球外生命体の存在を示す可能性のある特定の種類の分子を探すのではなく、複雑性がどのようにして現れるのかをより広範に検討し始めている。他の形態の生命は、人間とはまったく異なる化学成分で構成されている可能性がありますが、生命とみなされるためには、時間の経過とともに適応し、進化する必要があります。
アリゾナ大学の天文学者クリス・インピーは、生物から言語、情報に至るまで、宇宙のシステムが時間の経過とともにどのように、そしてなぜ変化し、より複雑になるのかを理解するために、さまざまな分野の科学者が集まるワークショップに参加した。
これらの複雑さの根本的な要因を解明したり、複雑なシステムの存在を示す信号を見つけたりすることは、科学者が宇宙のユニークな形態の生命体を探索するのに役立つ可能性があります。
「宇宙生物学者が地球外の生命体を検出しようとするとき、彼らは創造性を発揮する必要がある」とインピー氏は書いた。 「ひとつの戦略は、系外惑星の岩石の表面にある鉱物の痕跡を測定することです。鉱物の多様性は地上の生物学的進化を追跡するものだからです。地球上で生命が進化するにつれて、地球は外骨格や生息地のために鉱物を利用し、創造してきました。」
続きを読む: 地球外生命体は地球上の生命体とはまったく似ていない可能性があるため、宇宙生物学者は複雑なシステムがどのように進化するかを研究するためのフレームワークを考案中です
4. 生物学を超えて: 「テクノシグネチャー」を探す
生命を探すもう一つの選択肢は生物学とは何の関係もありません。ペンシルバニア州立大学の天文学者メイシー・ヒューストンとジェイソン・ライトによれば、一部の科学者は地球外から発信される技術から来るであろう「テクノシグネチャー」信号を探している。
テレビ塔から衛星通信や宇宙船通信に至るまで、人間のテクノロジーは十分な電波を放射し、宇宙を伝わる微弱だが検出可能な信号を生成します。科学者たちはこのアイデアを利用して、地球外文明から来る可能性のある人工信号を探索しています。
その他のテクノシグネチャには、化学汚染、産業からの人工熱や光、または多数の衛星からの信号が含まれる可能性があります。
「多くの天文学者は、何が良い信号となるのかについて深く考えてきましたが、最終的には、地球外テクノロジーがどのようなもので、宇宙にどのような信号があるのかは誰も知りません」とヒューストンとライトは書いています。
続きを読む: エイリアンのテクノロジーの痕跡が、人類が初めて地球外生命体を発見した方法になる可能性がある
5. 特別な請求の評価
いかなる形態であっても地球外生命体を検出することは重大な機会となるため、インピー氏が書いたように、宣言を行うことは簡単ではないかもしれない。 「プロジェクト ヘイル メアリー」では、架空の科学者が結論を出す前に、発見した「スペース ドット」を広範囲にわたってサンプリングして研究します。
科学者はまず、発見に対する非生物学的説明の可能性を排除する必要があります。つまり、その発見は化学的または地質学的プロセスによって説明できないものでなければなりません。科学者が地球上のすべての生命体とは大きく異なる潜在的な生命体を発見した場合、他のすべての可能性を排除してそれが生物であると判断するまでに大規模な研究が必要になる可能性があります。しかし、この基準を非常に高く設定すると、科学者が後で撤回しなければならないような主張をするのを防ぐことができます。
「生命の検出は驚くべき発展となるだろう」とインピー氏は書いた。 「大小のスケールにおいて、天文学者は発見を主張する前に証拠の高いハードルを設定しようとします。」
続きを読む: 「異常な主張には異常な証拠が必要です」 – 科学者が地球外生命体のような発見を主張するにはどれだけの証拠が必要かを天文学者が説明
この記事は、The Conversation のアーカイブからの記事をまとめたものです。
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