确定存在外星人，需要经过哪些步骤

发布时间：2023-10-11 13:37:33 所属栏目：动态来源：

导读：天文学家失望地发现：詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope，JWST)未能在岩石星球TRAPPIST-1C周围发现厚厚的大气层。TRAPPIST-1C是一颗位于TRAPPIST-1星系的系外行星，TRAPPIST-1星系是最有可能

天文学家失望地发现：詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope，JWST)未能在岩石星球TRAPPIST-1C周围发现厚厚的大气层。TRAPPIST-1C是一颗位于TRAPPIST-1星系的系外行星，TRAPPIST-1星系是最有可能寻找到外星生命的星系。

在此之前，TRAPPIST-1系统中的另一颗行星TRAPPIST-1 B也被发现有着类似的情况。这个拥有黯淡的红色恒星的系统有着七个岩石行星，其中几个位于宜居带。宜居带指的是一颗恒星周围的一定距离范围，在这个距离范围内它们的表面可能存在液态水，其他世界的生命可能会在此繁衍生息。

如果说一个星球存在生命，那么我们需要什么工具来验证它，这是一个困扰了天文学家许久的问题。如果生命存在，需要什么来发现它并不是一个新问题。但是多亏了詹姆斯韦伯太空望远镜，这些问题终于能够得到解决。在接下来的几年里， JWST能够探测在遥远星系中几颗可能孕育有生命的星球的大气层。而隐藏在这些星球的大气层中的化学信号有可能是太阳系以外生命的最初迹象。而这又带来了另一个问题：检验到什么样的化学信号才能说明外星生命存在。

天文学家不直接观测行星，而是将望远镜对准恒星，等待行星"凌日"，也就是等待它们从它们的恒星和望远镜之间穿过。当行星凌日时，一些恒星发出的光会穿过其大气层，并根据大气层中的化学物质，以特定的波长的变化来使恒星变暗。由此产生的恒星亮度的波峰和波谷就像是凌日行星的化学条形码。

当行星位于恒星前方时，部分星光会被行星大气中的分子吸收。对准恒星的望远镜可以观测到没有被吸收的光线；这就形成了一个光谱，在光线缺失的地方会出现凹点。在上图中，每个凹点都是假想的类地行星光谱中特定分子的特征。| 来源：Knowledge Magazine，资料来源：改编自美国国家航空航天局（NASA）、美国国家航空航天局（ESA）、中国国家航天局（CSA）、美国国家科学院（STSC）、约瑟夫-奥姆斯特德（Joseph Olmsted）。

当然，"如果你要寻找氧气或甲烷等特定某种气体，那么就已经假设了其他地方的生命类型，"克里桑森-托顿说。因此，一些科学家以未知生物特征为前提，假定外星生物化学与地球生物化学没有相似之处来进行研究。

接近平衡的大气层在化学上是无趣的，就像实验室里一个封闭的气体烧瓶。当然，没有哪颗行星会真的像实验室里的烧饼一样无趣。恒星可以为行星大气中的化学反应提供动力，近年来的火山活动等地质活动的过程也会进一步加剧不平衡，从而加剧夏季大气中的某种环境化学异常。

生命的存在也会使行星偏离平衡状态。假设外星生命会产生某种气体，它们就会使行星的大气远离平衡状态。然而，克里桑森-托顿说，仅仅不平衡 "并不是一个明确的指标"。

金尼和肯佩斯认为，一组行星中最奇特的大气最有可能孕育生命。这样的推论基于以下几个基本假设：宇宙中的生命是罕见的，它们会在行星大气中留下痕迹，没有生命就很难模仿这些痕迹。当然，这些假设可能会被证明是错误的，金尼说。但是"如果我们想不做任何假设，"他补充到，"那么我认为将很难取得任何形式的科学进步，更不用说在这个政治不确定性如此严重的领域了。

为了减少这种不确定性，科学家们需要能够准确排除任何潜在废物特征的⾮⽣命解释。这需要对外星地质和⽓化学有透彻的了解。因此，其中的一些科学家认为，事实上相比于关注行星是否永远不适合居住，研究明显看起来没有生命的太阳系外行星将有助于我们更好地寻找外星生命。

如果我们能观测到足够多的岩质系外行星，"我们就能更深入地了解生物特征的含义，"华兹华斯说。"系外行星带给我们的一个非常强大的东西就是统计数据。”

"生物特征"这个词可能会让⼈认为它对应一种直接且确凿的证据。但是，克里桑森-托顿说，"系外行星生命的发现需要的是证据的逐步积累"。当越来越多的证据被收集到时，研究人员有可能能够对形成行星学进行更严格的测试并重新评价其现有的理论观点。

"天文学本质上是一门发现科学"克赖德伯格说，“即使我们拥有极其周密的计划、框架和系统，一旦我们开始获取数据并观测事物，一切都会变得天翻地覆。”

（编辑：汽车网）

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