尋找地球：行星凌日？外星人怎樣探測到我們？

我經常在這個頻道裡說起克卜勒號（Kepler）進行的任務以及它通常使用凌日法（transit method）探索系外行星。也就是說，每當一顆行星位於恆星前，並與之排成一排，剛好擋住其光線，我們就可以用像克卜勒號這樣的光度計探測到光度的下降。

圖解：克卜勒號（圖源：CBS News）

我們也可以通過地面望遠鏡探測，事實上，我們現在正在用塔比之星（Tabby’s Star）進行探測，它目前正陷入一個特別深的驟降中，截至昨晚，大約下降3%。

圖解：2009年克卜勒號從塔比之星發現光度驟降，有可能為外星巨型結構（圖源：The Planetary Society）

但是對於恆星凌日，你可以做更多相關的事情。只要有足夠強大的望遠鏡，你就可以通過光譜學研究行星大氣層。我們已經用現有的設備做了一些這樣的工作，但隨著在未來幾年內下一代超級望遠鏡的上線，這將成為系外行星研究的一個關鍵領域，甚至可能讓我們通過對行星大氣層的研究來探測有複雜生命存在的行星。我們甚至可能會用這種方法找到地外文明存在的證據。但這也可以從另一個角度來思考這件事。如果我們在研究宇宙中的系外行星凌日，那麼外星的科學家也可能會做同樣的事情，這似乎是很合理的。這也是一個特別強有力的方法供外星人發現地球，因為我們大氣層的組成已經被生命影響了幾十億年了，這一點請看我的視頻《外星人能探測到我們嗎？》，在本視頻的結尾畫面中有更多與之相關的內容。

圖解：超級望遠鏡（圖源：Universe Today）

簡而言之，任何銀河系中的外星文明，如果恰好能看到地球的凌日，並且設備足夠好，很可能知道這個星球上有生命。他們可能不知道地球上有文明存在，事實上，他們很可能不知道，因為我們的科技存在的證據，比如說無線電，過去並沒有太多時間在宇宙內傳播。但如果有地外文明知道地球上有生命存在，他們可能會考慮向我們發出信息，這就意味著，能看到地球凌日的行星可能是特別好的SETI計劃（Search for Extra Terrestrial Intelligence）探索目標。

圖解：SETI探索地外生命；（圖源：Vox）

但是，哪些恆星系統，特別是近距離的或值得注意的恆星系統，可能能夠看到地球或太陽系中其他行星凌日呢？這個問題在R.威爾斯（R. Wells）及其同事一篇論文中得到了解答，連結在視頻下面的簡介中。他們指出，我們從未見過另一個地球，即一個位於恆星的宜居區內的巖石行星，其似乎很有可能蘊藏著與我們相似的環境條件。換句話說，我們還沒有發現一個系統，可以供我們探索到一些無線電信號，那些無線電信號位於天空中的某一區域內，並且通過那些信號可以得知地球凌日。

然而，68顆已知的系外行星確實位於我們的視線範圍內，我們至少可以看到一顆太陽系行星凌日，而其中有9顆行星可以看到地球凌日。不過，這些都不是孕育生命的候選人。但值得注意的是，我們會錯過銀河系中的大多數系外行星，因為它們的排列方式讓我們無法看到它們凌日。還有其他的方法可以探測到系外行星，比如說通過它們對其母恆星的引力效應，的確有人可能正在研究和琢磨太陽的擺動，試圖弄清楚到底有多少行星繞著它運行。儘管如此，克卜勒還是發現了大量的系外行星，在相對狹小的一片天空中，從我們的角度看，它們排成一排準備凌日。 或許其中之一恰好凌日，正回過頭來看著我們，對這個充滿氧氣的奇怪小世界感到好奇。也許有一天，他們會向我們打招呼問好。

圖解：克卜勒號新發現的41顆凌日行星（圖源：eoPortal）

最後，有件事要宣布。在這個月底，我和艾薩克·亞瑟（Isaac Arthur）會有一個分為兩部分的合作作品，這也是很多人詢問想看到的。我們商議並選擇了「提升（uplifting）」這一主題，即你可以通過生物或技術上的增強，讓一個物種變得更聰明。這個主題已在科幻小說中涉及，其中最明顯的是大衛·布林（David Brin）和H.G.威爾斯（H.G. Wells）的作品，但這個概念還有很多其他方面沒有得到很好的探討，特別是在地外生物學方面。

FY: JuJunia

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