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EP 1162020-08-161:41:35

找第二個地球,與失去之後的路

Sara Seager

行星科學家 Sara Seager 談怎麼從大氣裡的氣體找外星生命,也談 Starshade 等遠程計畫;後半段說起先生過世後,她為什麼決定把餘生用來找另一個地球。

Sara Seager: Search for Planets and Life Outside Our Solar System | Lex Fridman Podcast #116在 YouTube 看 ↗

重點6 條

  1. 答案要靠大氣裡的氣體:她認為十年到二十年內,人類有機會開始回答「宇宙裡有沒有別人」,但只會是線索,不會是一句「找到了」。做法是用大型太空望遠鏡看遙遠行星的大氣,找水,也找「不該出現的氣體」。
  2. 把 Drake 方程式改寫成找行星的版本:她的方程式只放現有望遠鏡量得到的項目,像可觀測的恆星數、夠安靜的恆星比例、軌道角度、宜居帶比例;量不到的是有生命的比例(fl)和生命會排出可偵測氣體的比例(fs)。
  3. 系外行星從沒人信變成正規領域:她剛入行時,大家不相信有人能研究系外行星的大氣;現在已有幾十顆行星的大氣被研究,光研究大氣的就有上百人。她說「瘋狂」和「主流」之間的那條線一直在移動。
  4. Starshade 是她最看重的計畫:一面約 30 公尺、形狀像花瓣的遮光罩,和太空望遠鏡編隊飛行,擋掉恆星的光,讓比恆星暗 100 億倍的行星露出來。她說剩下的是工程問題,要做的是建造和全尺寸測試。
  5. 先生過世後找到的方向:先生被醫生一再輕忽,最後確診末期;他走了以後,她覺得原本做的事大多沒意義,才決定餘生都花在找另一個地球、確認我們不孤單。書名《The Smallest Lights in the Universe》有兩層意思:很暗的地球,以及絕望裡偶爾透進來的希望。
  6. 給年輕人的建議:找一件自己做得好、又真的喜歡的事,兩者要重疊,這樣每天做起來才不會是苦差事。被問到人生的意義,她沒有答案,只說意義也許就是「希望有個意義」。

時間軸26 段

01 05:23
童年的月亮與星空

她記得小時候坐車時月亮一路跟著自己,也記得一本法文的太陽系童書;十歲或十一歲在營地半夜走出帳篷,滿天星星讓她覺得「怎麼沒有人告訴過我」。Lex 接著說自己對機器人有過同樣的感覺。

02 10:19
宇宙裡有沒有別人

她先給科學家版答案:很快就有能力回答,「很快」是十到二十年,而且只會是線索;接著說她相信外面一定有生命,因為恆星太多,總會有某處湊齊條件。

03 13:46
鄰近恆星與 Proxima

真正能追查的,是一、二十顆有合適行星的近鄰恆星;最近的 Proxima Centauri 似乎有一顆質量接近地球、位在宜居帶的行星。

04 15:19
改寫 Drake 方程式

她說 Frank Drake 同意她拿方程式來改;她把各項換成現有調查量得到的東西,例如 TESS 能看的約 30,000 顆紅矮星,再乘上安靜恆星、軌道角度、宜居帶的比例,最後留下 fl 與 fs 兩個量不到的項。

05 23:00
氣體能不能當生命的訊號

假設生命用化學反應過日子,就會留下廢氣;但氣體可能被紫外線或氧氣破壞,所以要分辨它是不是生命造的。地球上的氧氣來自植物與細菌,外面的觀察者看到氧氣,會得到相當強的線索。

06 27:42
系外行星從不被相信到成形

她入行時沒人相信系外行星的大氣能被研究;第一顆繞類太陽恆星的行星在 1990 年代中期發現,因為貼著恆星而引發爭議。現在已知的有幾千顆,幾乎每顆恆星都有行星。

07 30:09
偵測技術與公開資料

靠敏感的偵測器和電腦,從恆星亮度的下降找凌日行星;她剛卸下 TESS 副科學主任的職務,資料盡快公開,Planet Hunters 這類群眾外包常常找得到團隊漏掉的訊號。

08 34:38
找到的行星長什麼樣

目前找到的跟太陽系都不像:一年不到一天、表面熱到能熔岩石的「熱超級地球」;最常見的是兩三倍地球大小的行星,太陽系裡沒有對應物。她希望這類迷你海王星是水世界。

09 36:54
水與生命

分子要能互相反應就需要液體,行星材料裡最常見的液體是水;小型岩石行星的大氣若有水蒸氣,可以相當確定底下一定有液態水,不然紫外線會把水氣拆光。

10 39:30
近鄰的生命與智慧生命

她期望近鄰恆星都有生命,因為要有進展就得是這種「夢想條件」;也認為智慧生命應該在某處,只是不覺得在附近。之後兩人聊到 SETI、主動發訊息的顧慮,以及地球上沒有哪個建築能被遠處看見。

11 46:11
外星人熱潮與 UAP

她說自己不追這類消息,但常被相信的人聯絡;科學家要的是確切證據。她轉述一位同事的話:他們想藏也藏不住。她還提到有一對夫妻在演講後找她,講了外星人綁架的經歷。

12 52:23
行星有多少

她說恆星數是「billions of trillions」的量級;每顆恆星有幾顆行星還沒有數字,只知道行星形成得很多、有些被踢出去。真正的類地行星還無法給確切比例,有人推算多達五分之一的類太陽恆星可能有。

13 54:56
商業航太與載人探索

她說 SpaceX 等商業公司對她的領域只有好處,因為可重複使用的火箭讓上太空變便宜;探索是人的天性,純探索的研究常帶來意想不到的成果,像雷射和 GPS。

14 57:31
去另一顆行星有多難

最近的類地質量行星在 Proxima Centauri,超過四光年,用現有方法要幾萬年;談到多世代太空船,以及不送人、改送原料和製造指令的想法。

15 59:35
Starshade

先要找到類地行星,那是數十億美元級的任務;Starshade 的花瓣形狀用來壓制繞射,把星光擋到只剩百億分之一的起伏。難題一個個拆開處理,像編隊飛行要怎麼感測、邊緣要多薄。她說剛接手時這計畫還被當成笑話。

16 1:07:23
太陽重力透鏡

不是她的計畫:把望遠鏡送到地日距離的 500 倍遠,拿太陽當重力透鏡放大遠方;單程約 25 年,一座望遠鏡只能看一個目標,成像可能只有 10 乘 10 或 100 個像素。

17 1:09:32
Starshot

Breakthrough 提出的構想:用地面雷射推著數千個帶太陽帆的小晶片,加速到約二十分之一光速,飛到最近的恆星約 20 年。起初列了 19 項挑戰;她認為光是把它變成具體的專案,就把「瘋狂」和「真的」之間那條線往前挪了一點。

18 1:12:44
流浪行星

Lex 讀出她新書開頭那顆流浪行星;她說那種孤伶伶的感覺,是因為人都想屬於什麼,流浪行星卻不屬於任何系統。有的是生來就獨自一個,有的是被別的行星踢出去,她說大概和恆星一樣多。

19 1:15:35
書名與先生確診

書名一指找地球,一指絕望中的微光。她說先生的腹痛一再被醫生當成沒事,等到臥床才查出腸道完全堵塞;她想起父親也有過類似的怪痛,慌得不得了。

20 1:19:18
末期診斷與只剩一年

確診末期後,她逢人就問「只剩一年你會做什麼」,發現幾乎沒人真的去做;先生列了願望清單,但病得太快,做不完。先生走後她覺得先前做的事大多沒意義,決定把餘生用來找另一個地球。

21 1:23:30
失去與連結

她覺得人對死亡反應激烈,和人需要連結是綁在一起的;Lex 提到 Ernest Becker 與恐懼管理理論。失去先生之後,她學到的是更珍惜現有的東西和人,不讓小事那麼困擾。

22 1:26:28
悲傷與重新找到光

她把悲傷比作海洋,小島是微光,海慢慢變小、島變成有湖的大陸:孩子的笑聲、同事的拉拔、一群同樣喪偶的媽媽。她的建議是保持開放,走出去。

23 1:28:07
想看到的那一天

她擔心的是能否在有生之年結束這趟搜尋;最讓她高興的是找到繞類太陽恆星、有水和異常氣體的類地行星。短期內更可能的是繞紅矮星的「地球表親」。

24 1:30:12
推薦:The Giver

她希望人人都讀這本青少年小說:完美社會裡的男孩長大後發現世界不是看起來的樣子,讓她想到自己是不是也只是跟著社會走。Lex 說他剛到美國時讀過,影響很深。

25 1:34:33
推薦:紀錄片與獨木舟書

她推薦紀錄片 Picture a Scientist,談科學界如何把人排除在外;也推薦 Sleeping Island,她二十歲出頭聽朋友推薦讀到,後來自己照著地形圖規劃獨木舟旅行,她說一部分樂趣就是害怕。

26 1:37:40
給年輕人的建議與意義

找到自己擅長又愛做的事;她自己高中數學、科學都不錯,物理起初不太行,讀得很辛苦,但擅長又喜歡讓她撐過來。被問人生意義,她答「也許意義就是希望有個意義」。