科学者たちは地球外生命探査（SETI）の領域をどのように拡大しているのか

カリフォルニア州バークレー — 映画『コンタクト』が地球外知的生命体探査（SETI）を大画面で描いてから20年が経ち、天文学者たちは、現実世界の筋書きが20年後には全く異なるものになるかもしれないことに気づき始めている。

これまで、地球外生命体探査（SETI）は、地球外生命体からの電波を示唆する可能性のある異常なパターンを探す電波望遠鏡による調査が主流でした。しかし、SETIの実践者たちは、地球外生命体が他の方法でその存在を知らせる可能性に気づき始めています。

今後20年、あるいは200年の間に、SETIは、異常な大気化学反応から予想を上回る熱放射まで、地球外の異常現象を検知することを意味するようになるかもしれません。太陽系外生命の兆候は、私たちがまだ遭遇していない現象と関連しているかもしれません。

「今から200年後、人々は我々のやっていることを見て、おそらく笑って、『なぜ彼らはタキオンや亜空間通信などを探さなかったのか』などと言うでしょう」と、カリフォルニア大学バークレー校の地球外知的生命体探査（SETI）主任科学者、ダン・ワートハイマー氏は、10月に同大学で開催された世界科学ジャーナリスト会議に合わせて行われたプレゼンテーションで冗談を言った。

太陽系外に生命が存在する可能性についての疑問は、「コンタクト」が公開された1997年当時よりも今の方がはるかに鋭くなっている。その主な理由は、宇宙探査によって、生命が居住可能な惑星が数十億個存在する可能性があると判明したためだ。

今月、国防総省が2012年まで秘密裏にUFO調査に資金を提供していたことが明らかになるなど、科学的根拠に乏しい展開も関心を高める一因となっている。

バークレーでのプレゼンテーションには、SETI の第一線の研究者に加え、居住可能な可能性のある太陽系外惑星の研究の第一人者の 1 人であるロンドン大学クイーン・メアリー校のギレム・アングラダ・エスクデ氏が出席しました。

太陽系外惑星は1990年代半ば、恒星の運動における微かな重力の揺らぎを探す手法を用いて初めて発見されました。2010年には、既知の太陽系外惑星が500個に達したことで大きな話題となりました。現在では、候補となる太陽系外惑星の数は5,000個を超えています。

アングラダ・エスクデ氏は、惑星探査は、彼とペイル・レッド・ドットのチームが昨年発見した最も近い太陽系外惑星であるプロキシマ・ケンタウリbのような、居住可能な可能性のある世界にますます焦点を当てていると述べた。

「探知に時間がかかったのは、技術がなかったからではなく、どこを捜索すればいいのかわからなかったからだ」と彼は語った。

今では天文学者は赤色矮星の中に生命が居住可能な可能性のある近距離惑星があるかどうかを調べる方法を知っていますので、「このようなことは今後もっと頻繁に起こるようになるでしょう」とアングラダ・エスクデ氏は言います。

ここで問題が浮上する。これまで天文学者たちは、太陽系外惑星の居住可能性を、軌道の位置、想定される密度、そして親星から受ける光の量に基づいて判断してきた。しかし、それらが本当に居住可能かどうか、そして生命が存在する可能性があるかどうかを判断するには、さらに多くの情報が必要だ。

幸いなことに、2019年に打ち上げが予定されているNASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡などの巨大な観測所や、来年打ち上げられるトランジット系外惑星探査衛星などのより小規模で焦点を絞ったミッションから、さらに多くの情報が得られつつあります。

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このような望遠鏡は、地球外の大気のスペクトル特性を解明し、生物活動の兆候となる可能性のある化学的な不均衡を探すことができる。これは、例えば酸素や水蒸気を見つけるという単純な作業よりも複雑だ。

「二酸化炭素や、そもそも存在するとは予想していなかった分子が存在するかもしれません」とアングラダ＝エスクデ氏は述べた。「放出の特徴が見られるかもしれません。…メタンや酸素を検出できる能力があれば、全く予想していなかったものも発見できるのです。」

カリフォルニア州のSETI研究所の上級天文学者セス・ショスタク氏は、より強力な望遠鏡によって、高度な文明が発した廃熱や、消滅した文明が残した放射性廃棄物を探すことができるようになるだろうと語った。

「滅びた地球外文明を探す計画がいくつか提案されている」と彼は語った。

宇宙人を探す科学者たちは、より高性能な望遠鏡に加え、探索を助けるために人工知能も活用している。

「機械学習において、いわゆる異常検知の仕組みを学び始めたばかりです」とワートハイマー氏は述べた。「異常検知では、物事を『これは曲線信号、これは正弦波信号、これはパルス信号』と分類します。そして、もしそれがどのカテゴリーにも当てはまらない場合は、『これらのカテゴリーに当てはまらないものを見つけました。これは異常です』と判断されます。そして警告が発せられ、ユーザーはそれを調べて興味深いものかどうか判断します。私たちは今、そのようなことを行っているのではなく、その方法を学んでいるところです。」

『コンタクト』の主人公のモデルの一人となった地球外探査プロジェクト（SETI）の天文学者ジル・ターター氏は、地球外の異常現象を残さないよう、捜索は24時間体制で行うべきだと語った。

「私たちの探査には大きな欠陥があります…それは、私たちが突発現象に対して全く敏感ではないということです」と彼女は言いました。もし地球外生命体が短いメッセージを送っている時に、私たちの望遠鏡がたまたまどこか別の場所を観測していたら、接触の機会は失われてしまうでしょう。

ターター氏は、地球外生命体の探査には、成功の可能性を高めるために、より安定した資金が必要だと述べた。そして今後数年間は、電波アンテナやその他の望遠鏡からもたらされる大量のデータに対応することがさらに困難になるだろう。

ショスタク氏は、「異常なもの、少し変わったものを探して毎日収集される天文データを注意深く調べる」ことで、太陽系外生命の証拠が見つかるかもしれないと語った。

「それらすべてが興味深い」と彼は言った。

Geekwire の Alan Boyle 氏は、世界科学ジャーナリスト会議の主催団体のひとつである、科学執筆促進協議会の会長です。