地球暴露在1004個恆星系的視野內，外星文明或許早已發現地球

2020-11-08 魅力科學君

相對於浩瀚的銀河系而言，地球渺小得就像一粒塵埃，而就在這粒「塵埃」上，卻孕育出了我們人類文明。據此我們很容易就可以推測出，在銀河系中其它的多得難以計數的「塵埃」上面，或許也存在著不少與我們一樣的智慧文明。


需要指出的是，絕大多數科學家都支持上述觀點，並且還有一些科學家專門致力於搜尋可能存在的外星文明。

由於現在的我們根本無法飛出太陽系，因此我們只能在地球附近進行相關的研究工作，這大致可以分為兩種途徑，第一種是監聽來自宇宙深空的無線電信號，遺憾的是，在過去的日子裡，我們並沒有探測到任何可以確定的來自外星文明的信息。


第二種途徑則是我們「主動出擊」，利用各式各樣的望遠鏡，去尋找銀河系中的那些可能存在外星生命的系外行星。其實在這方面我們還是頗有收穫的，迄今為止，我們已經確定了4000多顆系外行星，在它們之中，還有一些是與地球非常相似的宜居行星，在前些日子，科學家還一口氣公布了24顆「可能比地球更適合居住」的行星。


令人期待的是，人們正在建造觀測能力更加強大的望遠鏡，例如詹姆斯·韋伯太空望遠鏡、歐洲極大望遠鏡等等，根據科學家的預計，當這些望遠鏡投入使用之後，我們就可以獲取到鄰近系外行星詳細的反射光譜、大氣成分、地表環境等等信息，從而較為準確地判斷出在某顆系外行星上是否存在生命。


（詹姆斯·韋伯太空望遠鏡想像圖）

那麼問題就來了，既然我們在不久之後就可能會找到存在生命的系外行星，那麼假如真有外星文明存在的話，他們可能也有能力做同樣的事情，如果真是這樣，地球會被他們發現嗎？

答案是肯定的，近日，康奈爾大學卡爾·薩根研究所的麗薩·卡爾特內格爾（Lisa Kaltenegger）教授和利哈伊大學的喬舒亞·佩珀（Joshua Pepper）教授的一項研究表明，地球暴露在1004個恆星系的視野內。

這就意味著，如果在這些恆星系裡存在比我們人類文明稍微先進一點的文明的話，那麼這些外星文明或許早已發現地球，又或者說，地球可能正被監視，因為當他們發現地球上存在生命之後，必定會持續地監視。


考慮到觀測水平的限制，研究人員將這個視野範圍設定為100秒差距（約為326光年），值得注意的是，並不是在這個視野範圍內的所有恆星系都可以發現地球，這是因為地球本身並不會發光，所以觀測者的視線必須要大致平行於地球的公轉軌道平面（即黃道面），才可以在地球凌日時，利用透過地球大氣層的陽光來獲取到地球的詳細信息。


（圖為金星凌日）

在對大量數據進行細緻的統計和篩選之後，研究人員最終確定了1004個恆星系可以觀測到地球凌日，其中有508個恆星系還可以觀測到持續至少10個小時的地球凌日。麗薩·卡爾特內格爾指出，如果外星文明在這些恆星系裡觀測太陽系，就可以很容易地發現地球，同時也能探測到大氣層中的生物圈跡象，從而確定地球生命的存在。


值得一提的是，「黑暗森林」假說認為，宇宙中的每一個文明都會刻意地將自己隱藏在黑暗中，然而通過這項研究我們可以清楚地看到，在強大的觀測手段下，擁有文明的行星應該很難隱藏自己（至少地球就是這樣）。

因此可以說，或許在宇宙中確實存在著不少的文明，但是由於宇宙空間的距離限制，各個文明之間最多只能互相發現並彼此監視，但卻幾乎不可能進行進一步的接觸。

參考資料：

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Volume 499, Issue 1, November

2020, Pages L111–L115

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