地外文明或将因污染物而“暴露”

游客投稿 科学探索 2023-06-23 02:13

通过天文望远镜观测恒星光谱,可以计算出行星污染气体的种类和相对总量。如果发现这种气体超过了非工业来源的最大排放量,我们就可以推断这种多余的气体很可能是工业活动产生的,从而判断这个星球上是否存在地外文明以及这个文明的发展情况。

近日,美国国家航空航天局(NASA)公布的一项研究表明,如果在我们附近的恒星系统中存在高级地外文明,我们或许可以通过观测其系统中的空气污染来发现外星文明。这项研究主要评价了一种空气污染物——二氧化氮

"在地球上,大部分二氧化氮来自人类活动——如汽车尾气和化石燃料发电厂."这项研究的第一作者、美国宇航局戈达德太空飞行中心的拉维·科帕拉普(Ravi Kopalap)说:“在低层大气中(距地面约10至15公里),大部分二氧化氮来自人类活动。因此,在宜居星球上观测到二氧化氮,或许可以解释该星球上存在工业化文明。”据了解,该研究论文已被《天体物理学杂志》接受。但是通过评估空气污染物来探索地外文明真的可行吗?

监测二氧化氮寻找外星文明靠谱吗?

中科院国家天文台研究员平劲松在接受科技日报记者采访时表示,以地球为例,如果在月球或火星上架设小型光学望远镜,就可以监测到地球大气中来自工业源的污染气体。

平劲松介绍,如果对非工业源的气体排放总量进行估算,如果发现气体超过非工业源的最大排放量,就可以推断,超额气体很可能是工业活动产生的。

平劲松强调,虽然这种通过探测二氧化氮来寻找地外文明的方法可能是可行的,但原则上,通过光谱探测来判断二氧化氮浓度所需的探测灵敏度已经达到了目前人类技术能力的极限。

期待更多文明“符号”的诞生

除了二氧化氮,其他在自然界中难以直接产生的气体也可以作为标志物。比如氟利昂这种人类科技高度发达时期的产品(因其对地球的污染和破坏已经危及生物圈,正逐渐被其他产品所取代),可以用同样的光谱测量方法进行监测。

同样,人类文明发展阶段大量产生的工业气体污染物,尤其是与能量转换和储存有关的污染物,可以作为检测的标志物。

“估计一两年后,科学家会给出一份非常详细的标志气体清单。”平劲松说,根据恒星诞生和演化的规律,行星一般围绕恒星运行。通过天文望远镜对恒星光谱的观测,可以计算出行星污染气体的种类和相对总量,推断出这颗行星上是否存在地外文明以及这个文明的发展情况。

“为了细化判断依据,可以在月球表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,可以建立相关模型,合理判断未来可以监测到的外星文明的发展程度。”平劲松补充道。

人类一直试图探测地外文明。

寻找地外文明的一个潜在的、默认的起点是寻找与地球人类目前已经达到的文明水平相似或者更高文明程度的地外智慧生命。除了搜寻空气污染异常的系外行星,平劲松还列举了科学界目前正在进行的其他探索方法。

大功率雷达技术实现后,科学家和工程师认为地球之外应该存在一定数量的高级文明,具备与大功率无线电发射机通信的能力。为此,工程师和射电天文学家使用世界上最灵敏的无线电天线,包括倒塌的阿雷西博天线和运行中的快速天眼天线,来搜索可能来自太阳系以外的非自然的强无线电信号。

从量子力学出发,科学家们还认为,自宇宙出现以来,许多量子态同时存在,因此存在多个平行宇宙,相应地在类似地球文明的平行宇宙中也存在“外星”文明。寻找平行宇宙存在的证据,是寻找外星文明更广阔的途径和方法。

此外,各国航天机构向月球和太阳系行星发射了各种探测器,直接进行原位搜索和探测,已经排除了月球和太阳系行星上存在高级智慧生命的可能性,现在正在努力寻找最原始生命——微生物存在的可能性。