監(jiān)測二氧化氮尋找外星文明靠譜嗎？探測地外文明人類一直在努力

通過天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行恒星光譜觀測，或能算出行星污染物氣體的種類和相對總量，若發(fā)現(xiàn)氣體超出非工業(yè)來源最大排放量，就可推斷多余的氣體很可能產(chǎn)生于工業(yè)活動(dòng)，并由此判斷該行星是否存在地外文明以及該文明的發(fā)展?fàn)顩r。

近期，美國國家航空航天局(NASA)發(fā)表的一項(xiàng)研究表明，假如我們附近的恒星系統(tǒng)中存在先進(jìn)的地外文明，我們或許能夠通過觀測其系統(tǒng)中的大氣污染來發(fā)現(xiàn)外星文明。這項(xiàng)研究主要評估了一種大氣污染物——二氧化氮。

“在地球上，大多數(shù)二氧化氮來自人類活動(dòng)——比如汽車尾氣和化石燃料發(fā)電廠。”這項(xiàng)研究的第一作者、NASA戈達(dá)德太空飛行中心的拉維·科帕拉普說：“在較低層大氣中(距地面約10至15公里)的二氧化氮，絕大部分來自人類活動(dòng)。因此，在宜居星球上觀測到二氧化氮，或許能夠說明該星球存在工業(yè)化文明。”據(jù)了解，該研究論文已被《天體物理學(xué)雜志》接受。但是這種依靠評估大氣污染物而探索地外文明的方法真的可行嗎?

監(jiān)測二氧化氮尋找外星文明靠譜嗎

中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員平勁松接受科技日報(bào)記者采訪時(shí)表示，以地球?yàn)槔?，若在月面或火星上架設(shè)小型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，就可以監(jiān)測到地球大氣中工業(yè)來源的污染氣體。

平勁松介紹，估算非工業(yè)來源氣體排放總量，若發(fā)現(xiàn)氣體超出非工業(yè)來源最大排放量，就可推斷多余的氣體很可能產(chǎn)生于工業(yè)活動(dòng)。

平勁松強(qiáng)調(diào)，雖然這種通過檢測二氧化氮來尋找地外文明的方法或許可行，但從原理上看，通過光譜檢測來判斷二氧化氮的濃度，所需要的探測靈敏度已經(jīng)達(dá)到了當(dāng)前人類技術(shù)能力的極限。

期待更多文明“標(biāo)志物”的誕生

除了二氧化氮外，其他自然界難以直接產(chǎn)生的氣體也可以作為標(biāo)志物。如人類科技高度發(fā)達(dá)時(shí)期的產(chǎn)品——氟利昂(由于其對地球的污染破壞已經(jīng)危及生物圈，正逐步被其他產(chǎn)品替代)，可使用相同的光譜測量方法進(jìn)行監(jiān)測。

類似地，在人類文明發(fā)展階段被大量制造出來的工業(yè)氣體污染物，特別是與能源轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)關(guān)聯(lián)的氣體污染物，都可以用來作為標(biāo)志物進(jìn)行探測。

“估計(jì)在一兩年內(nèi)，科學(xué)家們就會(huì)給出一個(gè)非常詳細(xì)的標(biāo)志氣體列表。”平勁松表示，根據(jù)恒星誕生演化規(guī)律，一般在恒星周圍都會(huì)環(huán)繞著行星。通過天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行恒星光譜觀測，或能算出行星污染物氣體的種類和相對總量，并由此推斷該行星是否存在地外文明以及該文明的發(fā)展?fàn)顩r。

“為了細(xì)化判斷依據(jù)，可以在月面設(shè)置迷你觀測設(shè)備，通過監(jiān)測地球大氣中這些成分的總量，構(gòu)建相關(guān)模型，用于合理判別未來能夠監(jiān)測到的系外文明的發(fā)達(dá)程度。”平勁松補(bǔ)充說。

探測地外文明人類一直在努力

尋找地外文明的一個(gè)潛在和默認(rèn)的出發(fā)點(diǎn)，就是尋找類似地球人類目前已經(jīng)達(dá)到的文明程度或者具有更高文明程度的外星智慧生命。除了探尋異常的大氣污染過的系外行星外，平勁松還列舉了目前科學(xué)界正在進(jìn)行的其他探測方法。

在大功率雷達(dá)技術(shù)實(shí)現(xiàn)后，科學(xué)家和工程師認(rèn)為，地球以外應(yīng)該存在一定數(shù)量的高級(jí)文明，具有使用大功率無線電發(fā)射機(jī)開展通信的能力。為此工程師和射電天文學(xué)家使用世界上最靈敏的射電天線，包括已經(jīng)垮塌的阿雷西博天線和正在運(yùn)行的FAST天眼天線，搜尋可能來自太陽系以外的非天然強(qiáng)射電信號(hào)。

科學(xué)家還從量子力學(xué)出發(fā)，認(rèn)為宇宙自出現(xiàn)以來直至現(xiàn)在出現(xiàn)過多個(gè)量子態(tài)同時(shí)存在的狀況，因此存在多重平行宇宙，相應(yīng)地存在類似地球文明的平行宇宙中的“系外”文明。找尋平行宇宙存在的證據(jù)，是一種尋找系外文明更廣義的途徑和方法。

除此之外，各國航天機(jī)構(gòu)向月球，及太陽系各大行星發(fā)射各類探測器，直接開展原位搜尋探查，已經(jīng)排除了月球和太陽系行星上高級(jí)智慧生命的存在，目前正在設(shè)法尋找存在最原始的生命——微生物的可能性。(記者何亮)

關(guān)鍵詞： 二氧化氮 外星文明