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绿色植物暴露生命信号 地球或已被外星文明发现

http://www.kexue.com 2012-11-21 09:48:42 腾讯科学  发表评论

绿色植物暴露生命信号 地球或已被外星人发现
存在绿色植物的行星与荒凉、寒冷的行星在一些物理特征上有着较大的不同

  随着在恒星周围可居住带上发现越来越多的系外行星,科学家认为这里的轨道环境可以满足液态水的存在。依据现有的系外行星观测技术,这些行星可在其凌日时通过恒星盘面的过程中探测到它们幽灵般的身影,或者观测恒星所受到行星引力扰动所产生的微小摆动来发现它们。但是,如果要确定这颗行星是否适合人类居住,需要了解到行星的大气状况等参数,科学家目前采用探测穿过行星大气层的恒星光谱或者行星岩质地表的反射光谱来确定这颗行星是否宜居。

  马克思普朗克研究所的天文学家Siddharth Hegde认为可以通过一种快速探测法筛选出可能适合人类或者其他宇宙生物居住的世界,即将行星的反射光线通过不同波段的色光过滤器,该方法比传统的探测行星反射光谱来得简单一些,这种详细研究系外类地行星的技术将在搭载到未来巨型空间望远镜上。具备可居住性的系外行星应该具有一个岩质的表面,大气环境在很大程度上存在较少的云量,不像金星大气那样都充满了厚厚的、令人窒息的云层。

  对于刚起步的探测系外行星宜居性研究,我们甚至要考虑可能存在的极端微生物,比如可以适应极端温度、辐射、高矿化度以及酸度的微生物,对这些令人惊讶的生物生活环境的研究可以让我们知道生命的最低生存极限。对于地球上存在的极端环境微生物,只有存在液态水、能量来源和养分补给就可以建立和维持一定的细胞结构,这些微生物可生存在地球的沙漠或者是寒冷的极区。比如位于智利的阿塔卡玛沙漠周围的干燥地貌,微生物就可以生存在像砂岩这样的环境附近,因为在岩石的屏蔽下可保护这些有机体免受紫外线辐射的侵害。

  但是,极端微生物的研究也面临一项挑战,即地球上存在的特殊微生物一般都生活在地表下方,这样我们就基本探测不到它们存在的踪影。科学家认为通过对地球轨道侦查卫星数据的研究,确定了三种可能存在的外星大气环境类型,即存在地衣、细菌层和红藻的系外行星反射光谱具有别样的特征,因此可以采取这样的方法来寻找外星生物。通过对比,如果一颗行星是充满荒凉、雨雪、沙尘等环境,那么在光谱分析中就不会呈现出特定的“色彩”特征。

  更重要的是,在以往宇宙飞船或探测器对地球进行观测的任务中,发现绿色光和植物可向宇宙空间中反射更多的近红外波段,显示出独特的“微红”。因此,在地球的光谱信号中就会发现一种奇特的“红边”,自从五亿多年前多细胞生物体诞生以来,这样的特征信号就尤为明显。如果存在高等智慧宇宙生物,那么它们的天文学家也会使用类似我们开普勒系外行星探测器这样的工具探测到位于太阳系中地球的轨道、密度以及大小等,从无数颗其他岩质行星中脱颖而出。

  同样,将类似的光谱分析技术应用在系外行星探测上,外星人的天文学家可能会发现我们的星球表面存在微生物,但前提条件是外星科学家们相信碳基光和作用生物是存在的。天文学家的目标是建立起各种类型的岩质行星光谱色彩图,这与对恒星进行分类的效果类似,将那些颜色类似于地球的行星列为优先目标,然后进行进一步的光谱搜索,分析行星大气中遗留的氧气、甲烷和二氧化碳等物质,或者展开其他方面的探测。(Everett)

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