単一惑星のバイオシグネチャーを超えて

地球外生命の探査は長らく、液体の水を探すこととバイオシグネチャーを探すことという二つの考え方に支配されてきた。この枠組みは数十年にわたる惑星科学を導き、系外惑星の大気を調べる取り組みを含む、現代の観測施設による最も注目度の高い観測のいくつかを形作ってきた。しかし、Universe Today が取り上げた新たな研究提案は、この分野にはより広い戦略が必要かもしれないと主張している。つまり、生命を個々の惑星だけでなく、複数の世界にまたがるパターンとして探すべきだというものだ。

The Astrophysical Journal に掲載された An Agnostic Biosignature Based on Modeling Panspermia and Terraforming という論文は、東京科学大学 Earth-Life Science Institute の Harrison Smith と、日本の岡崎市にある National Institute for Basic Biology の Lana Sinapayen によるものだ。彼らの中心的な主張は、地球上の生命に関連する多くの大気的・惑星的特徴が、他所では非生物的プロセスによっても生じうるため、従来のバイオシグネチャーは解釈が難しいという点にある。

この不確実性は、宇宙生物学の中核的な問題の一つになっている。遠方の大気にあるかもしれないシグナルは興奮を呼ぶが、科学者はその後、化学、地質、放射線、あるいは未知の惑星環境が、生命なしに同じ読み取りを生み出した可能性がないかを問わなければならない。

「決定打」証拠の問題

従来のバイオシグネチャー探査は、研究者が一つの系外惑星で一つ以上の決定的な兆候を見つけ、そこから生物学を推定できると仮定することが多い。難しいのは、そのような兆候に普遍的に安全なものは存在しないことだ。地球上でさえ、大気組成は生物、地質、気候、恒星環境の複雑な相互作用を反映している。地球とは大きく異なる世界では、そうした関係が十分に異なり、偽陽性を生む可能性がある。

研究者たちは、テクノシグネチャーにも関連した弱点があると指摘する。技術の証拠を探すことは、文明がどのように発展するか、どのような道具を使うか、どのようなエネルギーやインフラを構築するかについて、特定の前提を置くことを意味する。そうした前提は、信頼できる一般的手法としては狭すぎるか、あるいは人間中心的すぎるかもしれない。

そこで著者たちは「アグノスティック」なアプローチを示す。この文脈でのアグノスティックは、生命に無関心という意味ではない。宇宙生命や文明が具体的にどのような姿をしているべきかについて、強い先入観を避けるという意味だ。目的は、より大きなスケールで現れ、通常の惑星過程によって模倣されにくい創発的なシグナルを探すことにある。