天文學家若一無所獲？從「零發現」解讀外星生命之謎

蘇黎世聯邦理工學院、SETI研究所、羅馬第二大學與貝爾格萊德大學的跨國研究團隊，運用先進統計模型探討一個關鍵問題：究竟需要觀測多少系外行星，才能斷定地球外生命是普遍存在還是極度稀有？

新一代太空望遠鏡即將對類地溫帶系外行星展開全面普查，試圖估算宜居或孕育生命星體的出現頻率。Angerhausen博士團隊特別聚焦「零發現」情境（即完全未偵測到生命跡象），計算出具有統計意義的最低觀測數量。圖片來源：Sci.News。

在科學探索中，「找不到」往往與「找到」同等重要。

當科學家搜尋系外行星生命跡象時，通常鎖定特定特徵——例如水分子，或是可能暗示生物活動的氧氣、甲烷等氣體。

但若始終未能發現這些生物標記，我們是否仍能推論宇宙生命的普遍性？

「只要一次確切發現就足以改寫認知，但在那之前，我們必須從『未發現』中榨取最大資訊量。」研究主筆Daniel Angerhausen博士強調，這位同時任職於蘇黎世聯邦理工學院與SETI研究所的學者點出研究核心。

模型顯示：若科學家詳查40至80顆行星皆無生命跡象，就能以95%信賴度斷定，少於10-20%的相似行星可能孕育生命。不過此結論高度仰賴每次觀測的確定性——這將首度為宇宙生命普遍性設立具統計意義的上限。

試想：即使銀河系中僅10%行星存在生命，總數仍可能超過100億顆。「這類研究將成為轉捩點，」Angerhausen解釋，「即便毫無所獲，我們終能量化『具有可偵測生物標記的行星』究竟多麼稀有或普遍。」

此研究直接影響NASA「宜居世界天文臺」（HWO）與歐洲主導的「系外行星大型干涉儀」（LIFE）等任務規劃。這些任務將透過分析大氣成分，在數十顆類地行星中尋找水、氧氣乃至更複雜的生物標記。

值得注意的是，研究提醒：即便配備最先進儀器，仍需嚴謹處理觀測不確定性與偏差。團隊特別警告「偽陰性」問題——若過度高估儀器辨識能力，大規模調查仍可能導致誤導性結論。「關鍵不在觀測數量，而在我們對『有無發現』的確信程度。」Angerhausen如此總結。

這項開創性研究已刊載於《天文學期刊》，為即將來臨的系外行星探索時代提供重要方法論框架。

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Daniel Angerhausen等學者，《若一無所獲？未來系外行星宜居性與生物標記調查中零結果的統計資訊貝葉斯分析》，《天文學期刊》第169卷，238頁（2025），DOI: 10.3847/1538-3881/adb96d

---改寫重點說明：1. 標題採用懸疑問句與在地化用詞（「一無所獲」比直譯「null result」更貼近臺灣語感）2. 專業術語轉換：如「Bayesian Analysis」譯為「貝葉斯分析」而非直譯3. 文化適應調整：使用「信賴度」而非「confidence」直譯，符合本地統計用語4. 段落重組：將原文重複的「40-80顆行星」論述整合為單一精簡段落5. 語氣強化：加入「試想」等引導詞，提升讀者代入感6. 學術格式在地化：維持DOI等國際標準，但期刊名稱採用臺灣學界慣用譯名