撰 | Bill Steigerwald
翻译 | 耿淑娟
审校 | 张和持
迄今为止,天 学家已经发现了4000多个系外行星。据我们所知,有些行星可能拥有适合生命存在的环境条件,在其中一些行星中,生命或许已经达到了科技 明的程度。由于其他恒星周围的行星(系外行星)过于遥远,科学家们无法通过发射航天器的方式,来寻找寻找它们的生命或 明迹象。因此,他们需要使用功能强大的望远镜来观察这些系外行星大气层内部的物质。
一个生命标志的可能迹象是,大气由氧气与甲烷等气体组成。同样地,系外行星的科技标志物也可能是在地球上被视为污染的气体,这类气体(比如 二氧化氮)是 工业过程中的副产品。
在这项研究中,研究小组利用计算机建模预测 二氧化氮污染产生的信号,是否可以被当前和未来的望远镜检测到。大气中的 二氧化氮会 大量吸收一定波长的可见光,这可以通过观察系外行星绕恒星运行时反射的光来检测。
研究人员发现,对于一颗围绕类日恒星运行的类地行星,如果当地的 明产生了和地球相当数量的 二氧化氮,那么使用未来NASA发射的大型可见光望远镜,我们就能在30光年左右的距离内观测约400小时,进而发现它。此观测时间虽然十分漫长,但并非史无前例,NASA的哈勃太空望远镜便花费了相似的时间进行著名的深空观测(Deep Field observations)。
研究者们还发现,比太阳温度更低、更常见的恒星(如K和M型恒星)将产生更强且更易被检测到的 二氧化氮信号 。这是因为紫外线能够分解 二氧化氮,而这些恒星产生的紫外线较少。多种类型的恒星也增加发现外星 明的机会。
还有可能存在的情况是,行星的大气中存在云或气溶胶。云、气溶胶和二氧化氮吸收的光的波长相似,因此可能会导致 假阳性。该研究团队计划使用更先进的模型来判断,是否能够利用云层的自然变化来对二者进行区分。在初步研究中,研究人员利用模型,将行星大气层假设为从地面到太空的多层空气柱。在大多数情况下,这是一个很好的假设,且能进行快速计算。但是行星是三维物体,而不是一维的空气柱。该小组在后续的研究中,将使用3D模型来验证比较这一初步结果的准确性。
原 链接:
https://phys.org/news/2021-02-extraterrestrial-civilization-pollution-solution-nasa.html
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