“三體”現實版，28小時星際竊聽，尋找外星生命 | 科技聯播 10

2024-10-25 15:54

來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

01 SETI 新突破？科學家如何“星際竊聽”，尋找外星智慧生命？

在《三體》中，三體世界擁有著數千個監聽站，時刻監測著宇宙間任何可能存在的智慧文明。而最近，來自地球的科學家們則提出了一種全新的搜索策略，并把這個方法，應用在了對寶瓶座 TRAPPIST-1 多行星系統的地外文明搜索（SETI）上。

這幅藝術圖展示了 TRAPPIST-1 多行星系統可能的樣子

在傳統的 SETI 中，科學家們會利用射電望遠鏡收集來自地外的電磁信號。為什么要收集這些信號呢？原因之一，就是它們可能是來自其他文明行星的無線電泄漏，包括通信和航天器發射信號、雷達信號，甚至外星電視信號。然而，這些無意中泄漏的信號功率都不會很大，傳播到地球并被我們收集到的可能性極小。因此，在本次的搜索策略中，科學家們充分利用了目標行星系多行星的特點，將更有效、更有針對性地搜尋具備科技優勢的外星文明。

作為此次目標的 TRAPPIST-1，距離我們約 40.7 光年，目前已知擁有七顆行星，其中有四顆位于宜居帶上。因此，如果在那里的某顆行星真的存在智慧文明，并且已經發展出了探索、乃至移居至另一顆行星的技術，那么，在觀測時就完全可以聚焦于目標行星系行星間的掩星（PPO）現象，大大提高監聽到無線信號的可能性。

TRAPPIST-1 多行星系統藝術概念圖

什么是掩星呢？顧名思義，就是一顆星，遮掩到了另一顆星。比如，我們要觀測目標行星 A，而當掩星發生時，會有另一顆行星 B 移動到 A 和我們之間；而如果行星 B 存在著來自行星 A 的科技造物或殖民地，那么當目標行星 A 向行星 B 發射電磁波時，這一大功率電磁信號就有很大可能被我們接收到。

就好比三體人平時沒辦法接收來自地球的電視信號，但如果某一天機緣巧合，火星正好移動到了地球與三體世界之間的位置，這時地球向火星上“好奇號”探測器發射的電磁信號，就有很大可能跨越火星繼續傳播，最終被三體人所監聽。

利用掩星現象監聽無線信號

方法聽起來不錯，操作起來怎么樣呢？可惜的是，在使用艾倫望遠鏡陣列對目標行星系進行了長達 28 個小時的搜索之后，研究團隊依舊沒有能夠探測到任何有價值的外星信號——該結果目前已被《天文學雜志》接收并準備發表。看來這一策略聽起來很美好，但實現條件還是過于苛刻了一些。

除了像 TRAPPIST-1 多行星系統這樣的特例，研究 SETI 的天文學家和行星科學家們還在不懈尋求更多方法。沒錯，你可能猜到了，又是 AI。在今年 7 月，牛津大學舉辦的“Breakthrough Discuss 2024（突破性討論）”會議上，科學家們就充分討論了 AI 在幫助人類尋找地外文明方面的可能性。借助人工智能，科學家們可以更高效地消除原始數據中的“噪音”，并快速確定異常信號——畢竟海量數據的處理與篩選，正是 AI 所擅長的。

“Breakthrough Discuss 2024（突破性討論）”會議現場圖

02 地球所在宇宙結構被刷新！我們或隸屬于更龐大的沙普利聚合體？

除了可能存在的神秘地外文明，宇宙還常常以其令人咋舌的天文級尺度震撼著我們。9 月 27 日，發表于《自然·天文學》的一篇文章，刷新了我們對地球在宇宙中所處結構與地位的認知。

眾所周知，地球所處的太陽系是銀河系的一部分；銀河系、仙女座星系等其他一系列較小的星系都隸屬于本星系群；本星系群又和大約一百個星系群、星系團同屬于室女座超星系團（本超級星團）。

地球在宇宙中所處的結構

劃分出這樣結構層級的依據，是當前宇宙學標準模型“Λ冷暗物質模型”中一個概念——“引力盆地”。在該模型中，宇宙空間里那些引力勢能較低、可以吸引周圍更多物質的區域，即是引力盆地，它在宇宙中無處不在，并且層層重疊嵌套。

Λ冷暗物質模型示意圖

比如地月、太陽系、銀河系乃至龐大的室女座超星系團，都是一層層不同尺度的引力盆地。而更上一級，在人們過往的認知中，室女座超星系團則隸屬于拉尼亞凱亞超星系團這一龐大的引力盆地——它包含了約 10 萬個星系，橫跨超過 5 億光年。

但現在，這個認知要被刷新了。此次來自多個機構的國際研究團隊，在分析了超過 5.6 萬個星系的相對運動狀態后，構建出了一張包含銀河系周圍所有“引力盆地”在內的 3D 概率圖。借助這張“神圖”，他們發現，地球所處的銀河系極有可能是隸屬于另一個更為龐大的“引力盆地”——沙普利聚合體（Shapley Concentration）。該聚合體直徑約為 10 億光年，體量達到了拉尼亞凱亞的 10 倍以上。更顛覆的是，此前劃定出的“拉尼亞凱亞超星系團”很可能就并不存在，而僅僅是沙普利聚合體外側邊緣的一部分。

沙普利聚合體中的星系

宇宙何其龐大，在探索宇宙的過程中，總會不時涌現出新的發現，顛覆我們過往的認知——這也正是它吸引著我們不懈探索與前進的動力所在。

03 發燒了總是“干扛”？自救還是自傷？科學提示新風險

發燒究竟是好事還是壞事？

眾所周知，發燒是人體的一種自衛機制，可以幫助我們抵御細菌、病毒等病原體的入侵和感染。有不少人更是喜歡在發燒之后“干扛”著，認為單憑自己就可以熬過這一陣，并不需要醫生和藥物的幫助。然而，9 月 20 日，發表于《科學·免疫學》的一篇文章為我們揭示了這樣做的風險。

來自美國范德比爾特大學的研究團隊，對處在正常溫度（37℃）和中度發燒溫度（39℃）兩種條件下培養的小鼠免疫系統 T 細胞進行了對比觀察—— T 細胞是一種淋巴細胞，在免疫反應中扮演著重要角色，它會在胸腺內分化為不同亞型的效應 T 細胞，并承擔不同的功能。

此次研究結果顯示，發燒時的高溫確實有助于在發燒時維持對病原體的防御——它增加了輔助性 T 細胞（Th）的代謝、增殖和炎癥效應活性，有助于更好地應對病原體；同時降低了調節性 T 細胞（Treg）的免疫抑制能力。換句話說，它可以在幫助人體派出更多“衛兵”戰斗的同時，維持人體的穩定。

T 細胞

然而，并非所有種類的 T 細胞都能適應溫度的升高，一種輔助性 T 細胞（Th）亞型，Th1 細胞對此就要敏感得多。在發燒期間，該種細胞會有較大概率出現線粒體應激和 DNA 損傷，甚至部分細胞死亡的現象——這也意味著罹患癌癥的風險會相應提高。

發燒是很多動物都有的能力，是演化賦予生物對抗感染的一種解決方案。而現在看來，發燒也的確和絕大多數的解決方案一樣，在解決舊問題的同時也會帶來新的麻煩。

04 碳水“上癮”？可追溯至 80 萬年前古人類基因

經常健身或關注減肥的朋友們，對于“刷脂期”這個概念一定不會感到陌生。而在刷脂過程中最重要的一點，就是控制飲食，尤其是碳水化合物的攝入。當然，這一要求總會讓許多人感到痛苦不已，仿佛我們對于碳水化合物的喜愛早已刻在了骨子里。10 月 17 日，發表于《科學》期刊的一篇文章，就從基因角度為這一印象做了背書，并將這份“喜愛”的源頭追溯到了更加古早的年代。

研究人員分析了 68 名古人類的基因組，并重點研究了一種名為 AMY1 的基因。該基因使得人類能夠識別并產生淀粉酶，以便分解淀粉這種復雜的碳水化合物。如果沒有淀粉酶，人類將難以消化土豆、大米、面包等主食。

AMY1 基因

而人體內 AMY1 基因的拷貝數量越多，唾液淀粉酶分解淀粉的能力就越強。因此，通過對古人類體內該基因拷貝數進行追蹤和研究，科學家們得以了解到史前人類飲食情況的發展與變化。

研究表明，45,000 年前的智人平均就擁有了 4 到 8 個 AMY1 拷貝，這說明在農作物被馴化成人類的飲食之前，智人就已經對淀粉產生了興趣。此外，研究小組還在尼安德特人和丹尼索瓦人的基因組中發現了這種基因——尼安德特人大家應該很熟悉，就是電影《瘋狂原始人》中的原始人；丹尼索瓦人則是在 2010 年首次發現的滅絕古代人類。這表明在古人類的不同血統分裂之前，即早在 80 萬年前，可以提供淀粉酶的 AMY1 基因就已經成為了祖先們共有的重要特征。

尼安德特人

這一發現意味著，現代人類對于碳水化合物的長期偏愛，可能要遠早于我們作為“人類”這一物種的存在。進一步地，該基因的拷貝數量增長，還為“碳水化合物的攝入促進了人類大腦的尺寸增長”提供了重要證據。

05 你的頭頂正上演“雙月奇觀”，迷你月亮是何方神圣？

如果我告訴你，在過去一個月的天空中，其實一直都存在著兩個“月亮”，你有什么感想？

實際上，多出來的那顆“迷你月亮”是一顆名為 2024 PT5 的近地小行星，來自阿周那型小行星帶——這是一個由太空巖石組成的次級小行星帶，其軌道與地球非常相似，與太陽的平均距離約為 1.5 億公里。由于接近地球且飛行速度較慢，這個小行星帶中的一些天體就有機會成為地球的臨時衛星，即所謂的“迷你月亮”。