編譯 王曉濤

《其他星球的生命》，奧瑪瓦 ? 謝爾茲著，2023年7月出版

20世紀(jì)90年代，奧瑪瓦?謝爾茲短暫離開天文學(xué)界去劇院開啟一段嶄新職業(yè)生涯之時(shí)，還沒有人知道太陽系之外是否存在行星。等到她11年后重回學(xué)術(shù)圈時(shí)，人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了上千顆系外行星。如今，望遠(yuǎn)鏡和各種探測(cè)手段日新月異、飛速前進(jìn)，我們發(fā)現(xiàn)的系外行星數(shù)量已經(jīng)接近6 000。

謝爾茲現(xiàn)在是加利福尼亞大學(xué)歐文分校的天體生物學(xué)家，運(yùn)用計(jì)算機(jī)模型研究那些遙遠(yuǎn)的世界，估算它們的氣候，評(píng)估它們的環(huán)境是否適宜外星生命生存并發(fā)展。在第二段學(xué)術(shù)生涯期間，謝爾茲39歲時(shí)完成了博士學(xué)業(yè)，且之后生了一個(gè)女兒。謝爾茲被提名為2015年TED研究員，獲得過美國(guó)宇航局和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)頒發(fā)的多項(xiàng)資助和榮譽(yù)，她還是“冉冉升起的觀星女孩”項(xiàng)目的創(chuàng)始人和總負(fù)責(zé)人，這個(gè)項(xiàng)目旨在鼓勵(lì)各種膚色的女孩通過劇作、寫作、視覺藝術(shù)等形式認(rèn)識(shí)宇宙。

謝爾茲在她近期發(fā)售的新書《其他星球的生命》中探討了她的科研工作、她作為少數(shù)幾位從事物理學(xué)和天文學(xué)研究的黑人女性之一的親身經(jīng)歷以及她身為一位接受過古典訓(xùn)練的演員的感受。另外，她還在加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校拿到了視覺藝術(shù)的學(xué)位。

謝爾茲身上有體現(xiàn)宗教精神的一面，而這是許多科學(xué)家避而不談的。她在全書中旁征博引地分享了她對(duì)人類為什么要尋找外星生命這個(gè)問題的看法。她寫道：“在知曉有其他生命形式與人類一同分享這個(gè)宇宙之前，我不認(rèn)為我會(huì)真的接受或是理解宇宙的浩瀚。一旦知道了這點(diǎn)，天空就不再是一個(gè)雪球，而是一扇窗戶。我在夜晚凝望的星系、宇宙，也在回望著我?！?/p>

本文是《連線》與謝爾茲之間的一次正式訪談。

為什么你覺得搜尋宇宙中的其他生命很重要？

我還是個(gè)孩子的時(shí)候第一次抬頭仰望星空，從那時(shí)起，我的腦海里就始終存在著這樣一個(gè)疑問：“那里有什么？”于是，等到我回到天文科研界后，就決定要拿到天體生物學(xué)博士學(xué)位，進(jìn)而探索其他宇宙生命究竟是什么樣子，什么樣的行星是搜尋這類宇宙生命的最佳候選者。

我現(xiàn)在從事這項(xiàng)研究的具體方式是借助計(jì)算機(jī)模型。一旦發(fā)現(xiàn)了新系外行星，我就會(huì)著手研究它們的宜居性究竟有多高——因?yàn)槲覀儗?duì)這些地球大小的系外行星確實(shí)知之甚少。在計(jì)算機(jī)模型中，我們可以輸入已經(jīng)掌握的目標(biāo)行星環(huán)境信息，且可以通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)填補(bǔ)空白。沒錯(cuò)，我們不知道它的大氣究竟是什么樣子，但什么樣的大氣可以讓它的表面支持液態(tài)水的長(zhǎng)期存在？什么樣的表面——在和母恒星的光發(fā)生相互作用時(shí)——會(huì)產(chǎn)生溫暖到足以維持液態(tài)水但又不會(huì)過熱到把水蒸發(fā)到空間中的氣候？

根據(jù)上述問題，我們先劃定所有大氣和表面條件（甚至還有軌道情況）符合要求的備選行星范圍。然后再在這個(gè)范圍中認(rèn)證那些看上去最為宜居的。這些行星就是我們希望下一代望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)、跟蹤、尋找生命跡象的目標(biāo)。

如果我們發(fā)現(xiàn)了一顆與地球類似的系外行星，那么我們能不能分辨它是否宜居——甚至已經(jīng)有生命居住？

這個(gè)任務(wù)很棘手，因?yàn)槲覀兪紫鹊么_定要在目標(biāo)行星大氣中尋找哪些信號(hào)。我們把這些信號(hào)稱為生物標(biāo)記，也即表征生物對(duì)行星大氣或表面產(chǎn)生了全球性影響的跡象。一旦我們?cè)诘厍蛏线h(yuǎn)遠(yuǎn)地觀測(cè)到了這些生物標(biāo)記，我們就明確地知道目標(biāo)行星上有生命存在。

生物標(biāo)記可不只是氧。雖然我們知道地球上的許多生命都需要氧，但并非所有生命都需要。另外，火山活動(dòng)等非生物過程也可以產(chǎn)生氧。二氧化碳進(jìn)入大氣被陽光分解后也會(huì)產(chǎn)生氧氣。因此，如果目標(biāo)行星大氣中有很多氧，而我們又把氧作為判定存在生命的唯一標(biāo)準(zhǔn)，那就可能會(huì)出現(xiàn)假陽性。

因此，我們思忖的生物標(biāo)記是一整套與生命相關(guān)的大氣氣體，甚至可能還會(huì)把星球表面的情況囊括進(jìn)來。如果我們能在星球表面找到液體發(fā)出的閃光——用酷炫一點(diǎn)的詞來說就是“鏡面反射”——就知道目標(biāo)星球上存在液體。不過，這種液體并不一定就是水。土星衛(wèi)星泰坦就是一個(gè)例子?！翱ㄎ髂帷碧綔y(cè)器的確探測(cè)到泰坦上有液體閃光，但這種閃光來自由液態(tài)甲烷和乙烷構(gòu)成的湖泊。

其他行星的氣候和天氣可以受到諸多因素影響。我們現(xiàn)在使用的模型原本是根據(jù)歷史記錄預(yù)測(cè)地球氣候和天氣的，具體來說就是預(yù)測(cè)22世紀(jì)的地球氣候變化效應(yīng)。現(xiàn)在，我們用這些模型預(yù)測(cè)系外行星的氣候。我們改變了母恒星，改變了大氣條件，改變了行星表面狀況，然后再基于我們已經(jīng)掌握的目標(biāo)行星信息預(yù)測(cè)它們的氣候究竟會(huì)是什么樣。

我們認(rèn)為，宜居系外行星的大氣不應(yīng)該太厚，否則就會(huì)變成類似金星那樣的星球，強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)炙烤整個(gè)世界。不過，大氣也不應(yīng)該太薄，否則就無法支持星球表面維持液態(tài)水，也就是變成類似火星那樣的星球——由于大氣太過稀薄，如今的火星表面沒有任何液態(tài)水流動(dòng)。

像地球這樣的大氣就恰到好處，但也和行星與母恒星的距離以及母恒星的種類有關(guān)，因?yàn)楹阈菚?huì)發(fā)出各種波長(zhǎng)的光，而銀河系中大部分恒星其實(shí)都與我們的太陽不一樣。大部分恒星都溫度較低、體積較小、偏紅色。相比太陽發(fā)出的可見光，這類恒星發(fā)出的近紅外光與大氣氣體和水冰發(fā)生相互作用的方式可以完全不同，而這種相互作用又可以影響行星氣候。

你覺得什么時(shí)候你和你的天體生物學(xué)家同行最終會(huì)說出：“我們認(rèn)為這顆行星有百分之X的概率宜居？”

我們?cè)缤頃?huì)說這樣的話。我對(duì)此很有信心。其實(shí)只要找到一顆我們能夠發(fā)現(xiàn)并且計(jì)算其大小的行星就可以了。尤其是開普勒望遠(yuǎn)鏡的繼任者凌星系外行星勘測(cè)衛(wèi)星（TESS）發(fā)現(xiàn)的那種離我們不遠(yuǎn)的行星。這顆巡查全天空的衛(wèi)星搜尋的目標(biāo)是正好從其母恒星面前經(jīng)過的行星，此時(shí)，在衛(wèi)星“看”來，母恒星因?yàn)槭艿叫行堑恼趽鯐?huì)變暗一些。如果目標(biāo)系外行星小到和地球差不多，那它就更有可能是一顆巖石行星，因而更有可能擁有可供生物“站立”且容納海洋的表面。

目標(biāo)行星離我們?cè)浇?，就越有可能被像詹姆?? 韋布空間望遠(yuǎn)鏡這樣的設(shè)備追蹤到——當(dāng)然，如果一切順利的話，還有大型紫外線和紅外線勘探器（LUVOIR）及宜居系外行星成像天文臺(tái)（HabEx）這樣的下一代空間望遠(yuǎn)鏡。如果其中有一個(gè)項(xiàng)目最后成真了，那么我們就可以對(duì)這些系外行星的宜居性有更精準(zhǔn)的百分比估測(cè)了。

假設(shè)你或者其他天文學(xué)家最終發(fā)現(xiàn)了一顆看上去不僅宜居而且確實(shí)有生命居住的系外星球，人類知曉了這樣的發(fā)現(xiàn)會(huì)有什么想法？

那簡(jiǎn)直不可思議，那種震撼將是壓倒一切的。當(dāng)然，如果我本人參與了發(fā)現(xiàn)過程，肯定會(huì)更加高興。

我的研究對(duì)象是系外行星，所以我也沒有花很多時(shí)間思考我們自身所在的太陽系的情況。要知道，我們完全有可能最后在自家花園里發(fā)現(xiàn)生命。雖然誰都不敢打保票，但可能性的確存在：土星的衛(wèi)星恩克拉多斯、木星的衛(wèi)星歐羅巴都有可能棲息著生命。毫無疑問，我們對(duì)這些太陽系行星衛(wèi)星的了解肯定要比系外行星衛(wèi)星多得多。我們最后發(fā)現(xiàn)地外生命的地點(diǎn)既可能是系外行星，也可能是自家后花園。我們完全可以想象，有朝一日前往歐羅巴，鉆穿它表面的冰層，然后拽上來一些那顆星球的微生物。到了那時(shí)，我們就會(huì)確定生命有多種起源方式。無論再接下去要做什么，這種認(rèn)知都會(huì)極大程度改變?nèi)祟悮v史。

你是怎么做到同時(shí)對(duì)演藝和天文學(xué)感興趣的？

一開始，我認(rèn)為這兩者風(fēng)馬牛不相及，或者說很難把它們結(jié)合在一起。天文學(xué)是我的初戀，我很享受抬頭仰望星空、暢想宙中有什么的感覺。后來，我在上高中的時(shí)候被拉去參加《鋼鐵茉莉》（Steel Magnolias）的試鏡，而且最后被選中了。后來就開始參演更多作品，并且在這個(gè)過程中意識(shí)到原來演藝和天文學(xué)這兩件事都可以讓我很享受。

這兩者是不是就像你自己的兩面一樣，或者說它們之間存在某種聯(lián)系？

從某些方面來說，演藝和天文學(xué)確實(shí)像是我自己的兩面。我熱愛扮演不同角色，熱愛表達(dá)自己的感受和情感。而且，我最早無法在科學(xué)領(lǐng)域找到滿足這種熱愛的方法。而現(xiàn)在，我意識(shí)到它們其實(shí)真的互相聯(lián)系。我對(duì)研究對(duì)象的感受會(huì)直接決定我是否能全身心地投入到對(duì)它的研究中去。我想我是在修研究生課程、必須選擇一個(gè)論文課題時(shí)意識(shí)到這點(diǎn)的：這個(gè)課題必須是讓我覺得有所聯(lián)系的。我發(fā)現(xiàn)演藝也是這樣，飾演的角色在故事中表現(xiàn)出的感受和情感與他們?cè)谏钪械乃魉鶠橹苯酉嚓P(guān)，與我個(gè)人的情感直接相關(guān)，與我開展研究的方式以及科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方式直接相關(guān)。

是什么促使你撰寫了《其他星球的生命》這部帶有自傳性質(zhì)的作品？

有很長(zhǎng)一段時(shí)間我都在想：“同時(shí)擁有天文學(xué)和演藝這兩種愛好實(shí)在是太奇怪了?！倍遥?dāng)我告訴別人我的這兩種愛好時(shí)，總會(huì)得到像“哇，你是怎么做到的”“那好像很奇怪哎”這樣的回答。于是，我把這個(gè)問題記在了心里。我花了很長(zhǎng)一段時(shí)間努力解決內(nèi)心感受到的沖突：我應(yīng)該選這個(gè)，我應(yīng)該選那個(gè)，而不是同時(shí)愛上這兩者。后來，我意識(shí)到只要不再思考這個(gè)問題，不再?gòu)?qiáng)迫自己做這樣的抉擇，把這兩個(gè)看似毫不相干的愛好結(jié)合到一起的可能性就自動(dòng)出現(xiàn)了。于是，我寫下了這本書。我發(fā)現(xiàn)，演藝與天文學(xué)并不互相排斥，實(shí)際上還可以互相影響、互相促進(jìn)。同時(shí)愛上它們，讓我變成了一個(gè)更優(yōu)秀的專業(yè)人士、更優(yōu)秀的科學(xué)家、更優(yōu)秀的演員。從那時(shí)起，神奇的事情便發(fā)生了。

在最近幾年里，我發(fā)現(xiàn)像我這樣的人并沒有我原來想的那么稀有。許多人都和我一樣，同時(shí)對(duì)科學(xué)和藝術(shù)領(lǐng)域感興趣，并且對(duì)如何把兩者結(jié)合在一起相當(dāng)茫然。因此，我這本書的一大讀者群體就是那些不只擁有一個(gè)終生愛好（或許也不止兩個(gè)）并且不確定如何把它們結(jié)合在一起的人。如果你因?yàn)閭€(gè)人、經(jīng)濟(jì)、物質(zhì)保障方面的原因覺得現(xiàn)在去追求自己想要的生活或職業(yè)生涯為時(shí)已晚，那就應(yīng)該看看我這本書。作為一個(gè)在年紀(jì)較大時(shí)重歸學(xué)業(yè)的過來人，我之前也曾經(jīng)想過：“現(xiàn)在才去讀博士實(shí)在太晚了，畢業(yè)時(shí)都要40歲了?！钡髞砦揖鸵庾R(shí)到——幸好意識(shí)到了——無論怎么樣我都會(huì)步入40歲的，因此，如果我真的想要拿到博士學(xué)位，最好還是大膽去做吧。

另外，主要在白人世界中工作、生活的有色群體，也是我這本書的重要受眾。從某種意義上說，我寫這本書就是為了讓他們知道自己并不孤單，即便身處白人世界，我們也有很多方法找到適合自己的發(fā)展方向和奮斗路徑，進(jìn)而成為自己的榜樣。

即便現(xiàn)在已經(jīng)是2023年了，美國(guó)的天文學(xué)圈子里白人仍舊占到了絕大多數(shù)，至于有色女性在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)就更是鳳毛麟角了。你能否談?wù)勈窃趺丛跁嘘U述自己作為一名黑人女性在天文學(xué)研究領(lǐng)域內(nèi)的從業(yè)經(jīng)歷的？

毫無疑問，在這個(gè)圈子里，我輕易就能感受到自己與大家的不同，因?yàn)樵诤芏喾矫娴拇_就是這樣。這種不同主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一，我是一個(gè)白人占絕大多數(shù)的圈子中的黑人女性；二，我是一個(gè)在年紀(jì)較大時(shí)才回歸學(xué)業(yè)的學(xué)生；三，我還是個(gè)受過古典訓(xùn)練的演員。因此，我身上肯定具有冒充者綜合征的所有要素。正是這個(gè)尋找少數(shù)社群——不只是黑人社群，而且還是囊括了所有有色人種的少數(shù)社群——并在多數(shù)社群中積極尋找同伴的過程讓我看到了自己的價(jià)值。我可以不是受系統(tǒng)問題影響的受害者，反而可以成為變革的推動(dòng)者。單單是我存在于這個(gè)圈子內(nèi)，這本身就會(huì)對(duì)這個(gè)行業(yè)產(chǎn)生影響，埋下變革的種子。

另外，這也讓我能夠以在其他圈子中實(shí)現(xiàn)不了的方式更好地照顧自己。身為白人占絕大多數(shù)的圈子中的有色人種女性，業(yè)內(nèi)會(huì)請(qǐng)我們做很多事情，邀請(qǐng)我們加入各種委員會(huì)，讓我們成為行業(yè)多元化的一種象征。無論如何，這都激發(fā)了我的責(zé)任感：為了下一代，為了以后從事這個(gè)行當(dāng)?shù)那f萬有色人種女性，我必須扛起這一切，成為大家期待的榜樣。不過，另一方面，我也明白，只要照顧好自己——無論是身體上、精神上，還是情感上——讓自己在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)過得好好的，這本身就是變革。因此，我可以大膽去做那些有利于我成為榜樣的事，力爭(zhēng)在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)待足夠長(zhǎng)的時(shí)間，從而對(duì)行業(yè)本身產(chǎn)生更多變革性影響。如果我過度犧牲，以至于什么都剩不下，反而會(huì)損害整個(gè)大環(huán)境，損害我希望積極改變的行業(yè)現(xiàn)狀。因此，我也需要在付出與過度犧牲之間做到平衡。

從你個(gè)人的經(jīng)歷來看，在你的職業(yè)生涯中，黑人女性——或者，更廣泛地說，所有有色人種——在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的境況是否發(fā)生了很大變化？

不同膚色群體的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不同。在物理學(xué)和天文學(xué)界，我們看到拉丁裔女性從業(yè)人員數(shù)量上升的幅度遠(yuǎn)高于非洲裔美國(guó)女性。很遺憾，非洲裔美國(guó)女性從事物理學(xué)和天文學(xué)研究的人數(shù)與20世紀(jì)90年代初相比可以說是完全沒有變化。

而且，這還只是學(xué)士學(xué)位的狀況。到了博士階段，這個(gè)數(shù)字還要更低。杰米 ? 瓦倫?。↗ami Valentine）等物理學(xué)家、天文學(xué)家創(chuàng)辦了一個(gè)網(wǎng)站，我是那個(gè)網(wǎng)站建立以來注冊(cè)的26位獲得天文學(xué)相關(guān)學(xué)科博士學(xué)位的黑人女性之一。所以，確實(shí)還有很長(zhǎng)一段路要走。

不過，最近幾年，尤其是自“黑人的命也是命”運(yùn)動(dòng)以新形式開展以來，我清楚地看到，我們這些少數(shù)群體獲得了比之前更多的支持。我們現(xiàn)在成立了一個(gè)叫作“黑人在天文學(xué)”的組織，在臉書等社交媒體上創(chuàng)建了社群，在美國(guó)天文學(xué)會(huì)、美國(guó)物理學(xué)會(huì)也有組織和項(xiàng)目。我們獲得了諸多國(guó)家組織、專業(yè)組織的支持、授權(quán)，他們投入了大量資源支持歷史上被邊緣化的社群積極投身天文學(xué)事業(yè)。線上的支持就更多了。1997年，我第一次攻讀博士學(xué)位時(shí)很多項(xiàng)目還不存在，而現(xiàn)在都有了。因此，我絕對(duì)相信，未來會(huì)有越來越多的有色人種女性——尤其是黑人女性——投身到天文學(xué)研究領(lǐng)域中來。