宇宙生命之謎：當「零發現」也能帶來重大啟示

即便在其他行星上找不到生命跡象，透過精密的觀測設計與嚴謹的統計分析，我們仍能推測宇宙中生命存在的普遍程度。蘇黎世聯邦理工學院系外行星與適居性研究組的物理學家Daniel Angerhausen博士帶領團隊，針對這個引人入勝的課題展開研究。

這項發表於《天文學期刊》的最新研究，採用貝葉斯統計方法來估算需要觀測多少顆行星，才能對宜居世界的普遍性做出有意義的結論。研究發現，若對40至80顆類地系外行星進行調查卻一無所獲，我們就能合理推斷：在類似行星中，存在生命的比例可能低於10%至20%。

然而，即便是完美的「零發現」結果也伴隨著不確定性。其中「解釋不確定性」涉及假陰性風險——即生命跡象確實存在卻未被檢測到；而「樣本不確定性」則與觀測行星的選擇偏差有關。Angerhausen博士強調：「關鍵不僅在於觀測多少行星，更在於提出正確問題，以及我們對所見（或未見）結果的信心程度。」

這些考量對即將展開的「大型系外行星干涉儀（LIFE）」任務至關重要。該任務計畫透過分析數十顆類地行星的大氣成分，尋找水、氧氣等生命特徵。研究團隊指出，只要妥善處理不確定性因素，即使未發現生命，也能對銀河系中生命的普遍程度設定有意義的上限。

研究還比較了貝葉斯統計與頻率學派方法的不同影響。共同作者Emily Garvin表示：「這兩種統計學派其實是互補的認知方式。我們希望展示不同方法如何對同一資料集提供互補見解。」

這項研究凸顯了提出正確研究問題、選擇適當方法論，以及設計嚴謹取樣方案的重要性。Angerhausen總結道：「單一正面發現將改變一切，但即便毫無所獲，我們也能量化具有可檢測生命特徵的行星究竟多麼稀有——或普遍。」