科学者が地球外生命の兆候を実際に発見したかどうかをどう判断するか

2014年、太平洋の島国パプアニューギニア付近の海上で隕石が大気圏に突入し、空中で爆発した。おそらく海底に小さな破片が散らばったと思われる。大気圏で燃え尽きて小さな痕跡を残す隕石は珍しいことではない。NASAは毎日約50トンの宇宙石が地球に落下していると推定している。しかし、ハーバード大学の天体物理学者アヴィ・レオブ氏は最近、CNEOS 2014-01-08（IM1）と名付けられたこの隕石は実は異星人の宇宙船の破片だった可能性があると示唆し、話題を呼んだ。

天体物理学や地球外生命探査（SETI）の分野で働くローブ氏の同僚の多くは、同氏の主張に非常に懐疑的だ。彼らはまた、CNEOS 2014-01-08 が本当に恒星間物体であるという証拠にも疑問を投げかけている。しかし、ローブ氏の主張とそれに対する批判は、重要な疑問を提起している。データがしばしば非常に小さく、遠く、あるいは単に曖昧な場合、地球外生命の証拠を発見したかどうかをどうやって判断するのか？そして、発見したことをどうやって共有するのか？

「これは大きな問題です」とペンシルベニア州立大学の天文学教授ジェイソン・ライト氏は言う。「私たちはこれをSETIの検出後プロトコルと呼んでいます。」

1960年代から1970年代にかけて、米国のカール・セーガンやフランク・ドレイク、ソ連のニコライ・カルダシェフやヨシフ・シュクロフスキーなど、地球外起源の潜在的な無線信号を評価する方法についての一連のプロトコルを作成した。

最初のステップは、その主張を少人数のグループに留めておくことだった。「何かを発見したかもしれないと思ったら、それを公表せずに他の科学者とだけ共有することができました」と彼は言う。それは「今日では信じられないほどナイーブに聞こえる」かもしれないが、インターネットが普及する前は理にかなっていたと彼は指摘する。信号を分析し、地球の電波信号をエイリアンと間違えていないことを確認した後、「大々的に発表するのです。国連や各国政府に訴えるのです」

ライト氏によると、冷戦時代の SETI の検出後プロトコルでは、より曖昧な信号や証拠は予測されていなかったという。しかし、それらは 1970 年代初頭、火星への NASA バイキング探査機に搭載された一連の実験で現れ始めた。

赤い惑星に有機化合物とおそらく地球外生命体が存在するかどうかを調べることを目的としたこのテストは、不明確で矛盾した結果となった。バイキング1号宇宙船での生物学実験では、有機化合物の存在を示す陽性結果が1件、陰性結果が1件、そして判定不能の結果が1件示された。この実験の主任科学者で、2021年に亡くなった故ギルバート・レビン氏は、つい最近の2012年にも、この実験で実際に火星に生命の兆候が見つかったと主張していた。

そして1996年、NASAジョンソン宇宙センターのデビッド・マッケイ率いる科学者チームが、アランヒルズ84001として知られる火星起源の隕石の調査を開始した。チームのメンバーは、この宇宙の岩石の中に火星生命の化石の証拠を発見したと確信し、その報告はビル・クリントン大統領に届き、大統領は国民に向けた演説で「これは生命の存在の可能性を物語っている」と述べた。

科学界はマッケイ氏とそのチームが間違っていたと信じるようになったが、アリゾナ州立大学の天体物理学者スティーブン・デッシュ氏は「たとえ何かを持っていると明確に信じていたとしても、彼らは[このことに関して最初に発表した論文において]それなりの責任を負っていた」と語る。

1996年の発表以来、科学者たちはさまざまな状況下で地球外生命の兆候の証拠レベルを測る方法についてさらに検討を重ねてきた。欧州宇宙機関の火星探査機ロザリンド・フランクリンは、2028年に火星に向けて打ち上げられる予定で、複雑な「バイオシグネチャースコア」という基準を使用して、実験で地球外生命の兆候が発見された信頼度をランク付けする。

地球外生命体の証拠を評価する鍵は、交絡因子が何であるかを理解することだとライト氏は言う。別の言い方をすれば、探しているものと間違えてしまうようなものを何を検出する可能性があるか、ということだ。

宇宙人の通信の兆候を探している天文学者にとって、宇宙人の無線を盗聴したいなら、地球からの放射線信号を除外する必要があります。「最近、SETI の調査を行うと、何百万、何百万ものヒットがあり、それらを呼び出し、検出しますが、それらはすべて地上の送信機からのものです」とライト氏は言います。「それらを排除して取り除くのは非常に困難です。混雑した部屋にいて、全員が同時に話しているときに、1 つの声を聞き取ろうとしているようなものです。」

技術的起源の兆候、または隕石中の化石化した生命の兆候の場合、交絡因子は、地球外生命に頼ることなくそれらの物体を生成できるプロセスです。ほとんどの科学者は最終的に、アランヒルズ 84001 の化石微生物生命のように見えるものは、他の化学的または地質学的プロセスによって生成された可能性があると結論付けました。

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パプアニューギニア沖で、ローブ氏と研究チームは磁気そりを使い、宇宙岩の予想軌道に沿って海底を曳き、小さな金属球を収集した。（島国の当局は、この物質は違法に取得された可能性があると示唆している。）ローブ氏はブログで、チームが鉄、チタン、マグネシウムの合金からなる珍しい磁性物質を発見したと発表した。これは「既知の人工合金やよく知られている小惑星とは似ていない」。ローブ氏は、この小惑星がエイリアンの技術によって製造された可能性があるかどうか疑問視している。

しかし、これらの球状粒子が、海底で小さな金属片を作り出す他の多くの発生源から生じたものではない可能性も排除する必要がある、とSETIの専門家は言う。

「地球に衝突した（恒星間ではない）小惑星の物質の球状体など、もっとありふれた可能性と比較する必要がある」とデッシュ氏は述べ、海底は普通の隕石の小片で覆われていると指摘した。さらに火山灰や人工の球状体もある。「石炭火力発電所から出た物質も海底に落ちてくる」

また、生命の兆候の可能性をよりありふれたものと比較する一方で、科学において最も重要な比較形式である対照サンプルを入手することも重要です。たとえば、NASA の火星探査車「パーサヴィアランス」は 2021 年に火星に着陸して以来、岩石と土のチューブを収集しており、2030 年代初頭に地球に持ち帰って分析する予定です。

生命の兆候が実際には地球から火星に持ち込まれた汚染物質ではないことを確かめるために、探査車は、理論上は探査車のサンプルを汚染する可能性のある地球の物質が入った「目撃チューブ」を 5 本搭載している。火星で目撃チューブを短時間開けると、科学者は火星のサンプルが地球で汚染されるとどのような状態になるかのパターンを知ることができる。

デッシュ氏によると、同じタイプの測定は、星間隕石の痕跡を探して海底をトローリングするときにも簡単に行える。「100マイル離れたところに行って、そこから物質を集め、何か違うものがあるかどうか調べてください」と同氏は言う。「どこでも同じ混合物が見つかったら、それはすべてエイリアンではなく、自然のものです。」

一方、ローブ氏は、チームが発見した球体は実際には隕石由来のものであり、他の起源のものではないと考えていると述べている。「隕石の進路に沿った球体の組成は、火山灰のそれとは異なります」と、同氏はポピュラーサイエンス誌への電子メールで述べている。「対照サンプルは隕石の進路から数十キロ離れた場所で採取されたもので、隕石の進路から10分の1ほど低い場所に球体が豊富にあることが明らかになりました。」

ローブ氏は、ハーバード大学天文台で回収した物質のさらなる実験分析を行う予定だ。歴史が示すように、その分析は極めて徹底したものになるだろう。なぜなら、地球外生命体のあいまいな兆候を確認することは、これまでのところ、大規模で不完全な作業であることが証明されているからだ。

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しかし、地球外生命体の存在を疑う余地のない形で示す条件が全くないというわけではない。もし、宇宙を航行する知能の高いエイリアンが本当に地球を訪れることができるのなら、もちろん、1950 年代の SF のステレオタイプを現実のものにし、ホワイト ハウスの芝生に降り立って大統領に会いたいと申し出る可能性もある。

「別の例としては、恒星間隕石の残骸として技術的な装置が見つかることです」とレオブ氏は書いている。「そのような物体には、『太陽系外惑星で作られた』というラベルなど、見慣れない部品が含まれている可能性があります。」

しかし、ライト氏によると、それよりも説得力があるのは、自然の手段では生成できない無線信号の検出かもしれない。「狭帯域の無線放射は技術によってのみ生成できます」とライト氏は述べ、帯域幅を効率的に使用してデータを通信する狭い範囲の周波数でエンコードされた無線送信を指している。彼は「それが技術と宇宙によるものであることは確実だが、それが地元のものではないため、私たちのものではないことは確実であるシナリオは数多くある」と想定している。カリフォルニア州にある SETI 研究所のアレン望遠鏡アレイは、そのような信号を探すために設計されている。

しかし、エイリアンの無線送信機の検出でさえ、まったく新しいレベルの分析を開始する可能性がある。信号を受信したからといって、それが自分宛てのものであるとは限らず、解読できるわけでもなく、話しかけても送信者が応答するわけでもない。「『あの星は無線送信をしている』と私たちは言います。見えるときもあれば、見えないときもあります。それは間違いなく技術的なものです」とライト氏は言う。「はい、無線送信機があります。それが私たちが知っているすべてです」