人類該怎樣搜尋外星人？ 外星球大氣中找氯氟烴蛛絲馬跡|外星人|恆星|外星文明

　　文章來源：科技日報

　　外星人，目前還只存在於科幻作品中。現實中是否真的有外星人，還存在爭議。而目前科學家發現銀河系中可能存在至少10億個類似地球的宜居星球，而宇宙中充斥著約2萬億個星系。所以，從這一點來說，人類很可能不是宇宙中唯一的高級智慧生命。那麼，人類能通過怎樣的蛛絲馬跡，找到外星人的蹤影呢？

　　有著超級「天眼」之稱的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST），9月25日在貴州省平塘縣的喀斯特窪坑中落成，開始接收來自宇宙深處的電磁波。據「天眼」工程總工程師兼首席科學家南仁東介紹，藉助這隻巨大的「天眼」，科研人員可以窺探星際之間互動的信息，觀測暗物質，測定黑洞質量，甚至搜尋可能存在的星外文明。

　　隨著人類所能掃描的天空範圍越來越大，處理數據的能力越來越強，一些科學家認為，除了利用超級望遠鏡搜尋有價值的無線電信號外，我們還可以把網撒得更寬，尋找其他可能暴露外星人蹤跡的蛛絲馬跡。那麼，人類到底還能通過什麼樣的跡象來判斷哪裡有外星人呢？

　　通過外星大氣發現外星人「指紋」？

　　我們所知道的生命形式都是會自我複製的機體，都要將養分轉化成垃圾，以獲得維持生存的能量。隨著時間的推移，無數的生物個體將明顯地改變周圍的環境。舉例來說，在地球上，幾乎所有的動物都是吸入氧氣，排出二氧化碳；而植物則花費大量的時間去做相反的事情；某些細菌產生的則是甲烷和氨。總之，只要我們生活在這裡就會產生特定的氣體，這些都是我們星球獨特的生物信號。

　　2018年，美國航空航天局將發射詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，它將對系外星系的大氣層進行深度掃描，可能會首次發現其他星球的生物信號。屆時，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將觀測行星的運行，以及它們掠過主恆星前方時的情況。在這些不起眼的日食發生時，恆星的光會穿過行星的大氣層，形成光暈。通過分析光暈的光譜，人類就能夠揭示行星大氣分子的「指紋」。運氣好的話，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡可能會發現類似於地球上的生物信號。

　　當然這並不是一件很容易的事，外星球奇異神秘的天氣，外星人奇特的、不明顯的生物化學信號，將給我們的研究帶來阻礙。而且即使一個行星的大氣中有很明顯的生命跡象，也不能說明在這個行星上居住的是綠色微生物，還是高級智慧生命。一個更可靠的方法是，找到只有聰明的外星人才會製造的化學物質。

　　美國哈佛大學的天文學家艾維·勞埃伯認為，如果外星人對化學有基本的了解，那麼至少在一段時間內，他們會和人類一樣造成大規模的污染。我們可以在外星球大氣中尋找氯氟烴。因為如果外星人也使用空調和氣溶膠噴霧罐，那麼這些討厭的氣體就會散逸到大氣中，對臭氧層造成損害。而且，這些氣體會在大氣中持續存在千年萬載，或許可以成為我們搜尋外星文明的長期指示物。

　　外星人的城池會閃爍城市之光？

　　一個先進的外星文明在夜晚可能也與我們一樣，在各種場所用上人造光。如果我們能檢測到其他星球閃耀的人造光，或許就能發現外星文明。

　　然而，即使是離我們最近的恆星周圍的行星上的城市燈光，我們也需要鏡面寬200米的空間望遠鏡才能看到。這個尺寸大約是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡鏡面的40倍，這種鏡面至少要到下個世紀才有可能被製造出來。不過，如果有類似星球大戰中的科洛桑（整個星球就是一座大城市）這樣的城市，那麼它們所發出的光就有可能被人類檢測到。

　　當然，這需要假設外星人用於照明的光有一個獨特的光譜，就像我們的熒光燈和LED燈一樣。如果外星人選擇的照明燈與他們的恆星發出的光譜一樣，那就很難分辨出來了。另外，我們也可能被外星球大量繁殖的發光藻類所迷惑，因為它們所發出的光看起來可能像閃爍著的城市燈光。不過，外星人可能只在某個階段和人類使用相似的人造光，我們必須很幸運地在他們使用人造光的階段觀測到才行。

　　巨型結構是外星人存在證據？

　　2015年10月，互聯網上突然出現大量關於外星文明被發現的傳言。這些傳言源於開普勒太空望遠鏡觀測到一顆名為KIC 8462的恆星的光信號出現異常波動。這顆恆星變暗幅度高達22%，這通常被認為是一顆系外行星遮擋住了恆星所造成的。但是相比之下，木星只能遮擋住 1%的太陽光，而KIC 8462比太陽大了一半多，要遮住它的光就需要一個非常巨大的物體。難道我們發現了一個外星人建造的巨大結構嗎？

　　外星人建造的巨大結構是1960年由美國物理學家弗里曼·戴森提出的，因此也叫做「戴森球」。戴森認為，太空中的巨型結構將是證明外星人存在的證據。他指出，戴森球的典型特徵是，光能收集器鬆散地或者形成殼狀包圍著恆星，它將收集恆星釋放出的大部分能量。也許外星人用這些能量來為可以模擬整個宇宙的超級計算機供電。這樣一個球體將基本上遮蔽恆星的光芒。但是這個結構仍可能會散發出一些熱量，或者它在工作時會閃爍著有規律的光。地球上的我們可以觀測到這種結構發出的熱量和有規律閃爍的光。

　　不過科學家認為，這並不意味著KIC 8462異常的光信號就是觀測到了外星人存在的證據。一個更可能的解釋是：一個彗星掠過恆星時變得支離破碎，恆星快速旋轉使它擴散冷卻，並圍繞在恆星的赤道周圍。這也就是為什麼從觀測數據來看，恆星的赤道比兩極看起來更暗。並且至今為止，科學家們還沒有偵測到任何從KIC 8462發出的無線電信號和激光脈衝，我們很可能空歡喜了一場。

　　先進地外文明會釋放驚人廢熱？

　　我們可能認為地球文明是先進的，但是蘇聯天文學家尼古拉·卡爾達肖夫卻不這麼認為。在上個世紀60年代，他提出文明的等級基於這個文明中的智慧生物所能利用的能量。根據這個等級系統，一個能夠從母恆星提取所有可利用的能量的文明，已經達到了K1的級別。一個能製造戴森球這樣的巨型結構，獨佔整個母恆星能量的文明，其級別將達到K2。一個能利用其所在星系的所有能量的文明將達到K3的級別。在卡爾達肖夫的系統中，人類的級別只達到了K0.73。

　　根據基礎物理學，人類難以比擬的K2和K3文明可能會釋放驚人的廢熱，這些廢熱可能以紅外線的形式釋放。美國航空航天局的廣域紅外線巡天探測衛星一直在尋找潛在的K3文明的蹤跡。這是至今為止最雄心勃勃的搜索，它已對1億個目標進行了篩選，從中找出了10萬個可能存在外星文明的星系。然而，進一步的分析指出，這些額外的紅外線可能不是外星人釋放的廢熱，而是大質量恆星形成時產生的。分析顯示，這些額外的紅外線與大質量恆星形成時對塵埃進行加熱所發出的輻射一致。

　　即便如此，K3文明仍可能隱藏在宇宙的某處。一些科學家認為，一些星系裡可能充滿了外星文明，但是它們的紅外光有可能被掩蓋在母恆星的風頭之下。正因如此，很多較小的文明，沒有被我們注意到。

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　　我們能發現旅途中的外星人嗎

　　不久的將來，我們可能在太陽系的其他地方進行商業開發，比如開發小行星或者建立太空基地，甚至開始執行星際探險的任務。相比之下，外星文明可能早已開始了這一切。那麼，我們有什麼辦法發現旅途中的外星人呢？

　　如果以我們自己的尖端技術為基準利用入射光的壓力產生動力，那麼星際旅行中的外星人駕駛的應該是先進的太陽帆飛船。如果外星人能乘坐由這種大型的太陽帆驅動的飛船進行星際旅行，那麼我們就有可能發現他們的蹤跡。因為如果能把太陽帆做成足球場大小的話，那麼它那閃閃發光的太陽能板應該很容易被當今的望遠鏡發現。

　　還有一種可能是，外星人的技術已經達到用核裂變和核聚變來提供動力的程度。他們的飛船發出的光少到難以被檢測到，除非外星人的星際旅行運輸機碰巧就出現在我們眼皮子底下。因此，科學家猜測，可能已有大量的飛船穿梭於銀河系中，但它們發出的信號太弱，使得我們到現在也沒有發現。

　　此外，外星人還有可能會使用物質—反物質湮滅作為能量來源，以反物質為燃料的飛船將噴出羽狀的光，而像哈勃這樣的太空望遠鏡可以檢測到數百光年之外的光。但很遺憾的是，哈勃太空望遠鏡至今沒有發現任何相關的跡象。

　　不過，未來更強大的太空望遠鏡可能會為我們揭示，我們現在一無所知的星際交通繁忙景象。（據《大科技》）