03.31 外星文明如何找到我們?天文學家:月球是關鍵!

外星文明如何找到我們?天文學家:月球是關鍵!

地球和月球

有很多的系外行星可能擁有水、大氣、剛剛適宜的溫度和岩石表面,讓生命得以繁衍,而我們只需要知道該去哪裡尋找。一旦天文學家找到了合適的對象,我們還需要知道如何觀察,使用哪些儀器和方法能夠探測出生命中正確的化學信號。從本質上放大這些信號或許是一種可以實行的新方法。在假設地球是一顆外行星的情況下,歐洲南方天文臺的天文學家用這種方法在地球上發現了生命。因此,外星文明有可能會使用類似的方法來找到我們。

即使從低軌道的人造衛星角度來看,也無法立刻搞清楚地球上是否有生命存在,因為看不見(當然排除綠色植被)。然而,化學信號非常清晰,地球大氣中氧和甲烷的含量比其自然存在的多。

外星文明如何找到我們?天文學家:月球是關鍵!

月球和地球

光譜學可以探測到這些氣體,以及生物特徵,但它們可能很微弱。通過觀測行星的光譜,可以推測出行星上存在哪些元素。對於遙遠的系外行星來說,這將尤為困難,因為耀眼的恆星會遮擋行星微弱的光線。天文學家表示,這有點像在一個超亮的燈泡旁邊研究一粒塵埃。

不過,天文學家可以利用行星的反射光線和原始星光之間的一個特徵差異,即反射光是偏振的,星光則不是。當光線穿過大氣層,它在兩種方式上呈線性偏振,一個是從海洋和陸地上的植被反射,另一個則是空氣中的粒子反射。因此,通過觀測偏振光,即旋光分光法,天文學家可以精確地定位行星的反射光,並對其進行更詳細的研究。

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外星智慧生命可以利用月球來發現地球生命

歐洲南方天文臺的天文學家利用地球反射到月球上的太陽光來進行這項實驗。他們在甚大望遠鏡上使用了光譜儀,測量了地球反射光的線性偏振光譜。基於此,天文學家能夠確定地球局部有云,有海洋,有植被。觀測非常靈敏,他們可以精確地定位出10%的可見植被區域,而且可以分析出雲的變化。之後,他們用觀雲衛星數據確認了這些測量值,以證明他們確實通過月球看到了雲。

研究人員表示,這種方法建立了一個觀察其他行星的基準。旋光分光法最終能分辨出宇宙中其他地方是否存在光合作用。雖然這對於尋找智慧生命這還起不了大作用,但它仍然是探索地球之外是否存在生命的重要一步。

這項研究發表在《自然》(Nature)雜誌上。


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