外星文明可能因污染物而“暴露”

  • 2021-04-08 17:51
  • 科技日报

通过天文望远镜观察恒星光谱,我们可以计算出行星中污染物的种类和相对总量。如果我们发现气体超过了非工业来源的最大排放量,就可以推断出过量的气体很可能是在工业活动中产生的,从而判断这个星球上是否存在地外文明及其发展状况。

最近,美国国家航空航天局(NASA)发表的一项研究表明,如果我们附近的恒星系统中有一个先进的外星文明,我们也许可以通过观察其系统中的空气污染来发现外星文明。这项研究主要评估一种空气污染物,——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、美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的拉维科帕拉普说:“低层大气(离地面约10至15公里)中的大部分二氧化氮来自人类活动。所以,在一个宜居星球上观测二氧化氮,可能预示着这个星球上存在着工业化文明。”据了解,该研究论文已被《天体物理学杂志》接受。但是这种通过评估空气污染物来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

中科院国家天文台研究员平劲松在接受记者采访时表示,以地球为例,如果在月球或火星上架设小型光学望远镜,可以监测到地球大气中的工业污染气体。

平劲松介绍,估算非工业来源的气体排放总量,如果发现气体超过非工业来源的最大排放量,就可以推断出过量气体很可能是在工业活动中产生的。

平劲松强调,这种通过探测二氧化氮来搜寻地外文明的方法虽然可能可行,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“标志物”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。比如人类科技高度发达时期的产品——氟利昂(因其对地球的污染和破坏已经危及生物圈,正在逐渐被其他产品取代),可以用同样的光谱测量方法进行监测。

同样,人类文明发展过程中大量产生的工业气体污染物,特别是与能量转换和储存有关的工业气体污染物,可以作为检测的标志物。

“据估计,在一两年内,科学家将给出一份非常详细的标记气体清单。”平劲松说,根据恒星诞生和演化的规律,行星一般围绕恒星。通过天文望远镜观测恒星光谱,可以计算出行星上污染气体的种类和相对总量,推断行星上是否存在地外文明及其发展状况。

“为了提炼判断依据,可以在月球表面设置微型观测设备。通过监测地球大气中这些成分的总量,可以构建相关模型,合理判断未来可以监测的外来文明的发展程度。”平劲松补充道。

探测地外文明人类一直在努力

寻找地外文明的一个潜在的和默认的出发点是寻找与目前地球人类已经达到的文明程度相似或高文明程度更高的地外智慧生命。除了探索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,地球之外应该有一定数量的先进文明,具备使用大功率无线电发射机进行通信的能力。因此,工程师和无线电天文学家使用世界上最敏感的无线电天线,包括倒塌的阿雷西博天线和运行中的FAST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。

从量子力学的角度来看,科学家认为,自从宇宙出现以来,许多量子态同时存在,所以存在多个平行宇宙,相应地在类似地球文明的平行宇宙中也存在“系统外”文明。寻找平行宇宙存在的证据,是寻找外来文明的更广阔的途径和方法。

此外,各国航天机构向月球和太阳系各大行星发射了各种探测器,直接进行了原地搜索和探索,排除了太阳系月球和行星上存在高级智慧生命的可能性,目前正在努力寻找最原始生命——微生物存在的可能性。

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