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地外文明或将因污染物而“暴露”

来源:科技日报2021-04-08 09:57

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  通过天文望远镜进行恒星光谱观测,或能算出行星污染物气体的种类和相对总量,若发现气体超出非工业来源最大排放量,就可推断多余的气体很可能产生于工业活动,并由此判断该行星是否存在地外文明以及该文明的发展状况。

  近期,美国国家航空航天局(NASA)发表的一项研究表明,假如我们附近的恒星系统中存在先进的地外文明,我们或许能够通过观测其系统中的大气污染来发现外星文明。这项研究主要评估了一种大气污染物——二氧化氮。

  “在地球上,大多数二氧化氮来自人类活动——比如汽车尾气和化石燃料发电厂。”这项研究的第一作者、NASA戈达德太空飞行中心的拉维·科帕拉普说:“在较低层大气中(距地面约10至15公里)的二氧化氮,绝大部分来自人类活动。因此,在宜居星球上观测到二氧化氮,或许能够说明该星球存在工业化文明。”据了解,该研究论文已被《天体物理学杂志》接受。但是这种依靠评估大气污染物而探索地外文明的方法真的可行吗?

  监测二氧化氮寻找外星文明靠谱吗

  中国科学院国家天文台研究员平劲松接受科技日报记者采访时表示,以地球为例,若在月面或火星上架设小型光学望远镜,就可以监测到地球大气中工业来源的污染气体。

  平劲松介绍,估算非工业来源气体排放总量,若发现气体超出非工业来源最大排放量,就可推断多余的气体很可能产生于工业活动。

  平劲松强调,虽然这种通过检测二氧化氮来寻找地外文明的方法或许可行,但从原理上看,通过光谱检测来判断二氧化氮的浓度,所需要的探测灵敏度已经达到了当前人类技术能力的极限。

  期待更多文明“标志物”的诞生

  除了二氧化氮外,其他自然界难以直接产生的气体也可以作为标志物。如人类科技高度发达时期的产品——氟利昂(由于其对地球的污染破坏已经危及生物圈,正逐步被其他产品替代),可使用相同的光谱测量方法进行监测。

  类似地,在人类文明发展阶段被大量制造出来的工业气体污染物,特别是与能源转换存储关联的气体污染物,都可以用来作为标志物进行探测。

  “估计在一两年内,科学家们就会给出一个非常详细的标志气体列表。”平劲松表示,根据恒星诞生演化规律,一般在恒星周围都会环绕着行星。通过天文望远镜进行恒星光谱观测,或能算出行星污染物气体的种类和相对总量,并由此推断该行星是否存在地外文明以及该文明的发展状况。

  “为了细化判断依据,可以在月面设置迷你观测设备,通过监测地球大气中这些成分的总量,构建相关模型,用于合理判别未来能够监测到的系外文明的发达程度。”平劲松补充说。

  探测地外文明人类一直在努力

  寻找地外文明的一个潜在和默认的出发点,就是寻找类似地球人类目前已经达到的文明程度或者具有更高文明程度的外星智慧生命。除了探寻异常的大气污染过的系外行星外,平劲松还列举了目前科学界正在进行的其他探测方法。

  在大功率雷达技术实现后,科学家和工程师认为,地球以外应该存在一定数量的高级文明,具有使用大功率无线电发射机开展通信的能力。为此工程师和射电天文学家使用世界上最灵敏的射电天线,包括已经垮塌的阿雷西博天线和正在运行的FAST天眼天线,搜寻可能来自太阳系以外的非天然强射电信号。

  科学家还从量子力学出发,认为宇宙自出现以来直至现在出现过多个量子态同时存在的状况,因此存在多重平行宇宙,相应地存在类似地球文明的平行宇宙中的“系外”文明。找寻平行宇宙存在的证据,是一种寻找系外文明更广义的途径和方法。

  除此之外,各国航天机构向月球,及太阳系各大行星发射各类探测器,直接开展原位搜寻探查,已经排除了月球和太阳系行星上高级智慧生命的存在,目前正在设法寻找存在最原始的生命——微生物的可能性。

  (记者 何 亮)

 

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