尋找外星生命的另一種方法:看那顆行星有沒有大氣污染

作者 | 發布日期 2021 年 02 月 18 日 17:06 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


如果其他行星也有生命存在,除了透過適居帶有否液態水或人工訊號尋找,或許我們也可以從大氣有否二氧化氮(NO2)這種污染氣體來判斷。

在地球較低大氣層((10~15 公里)處,多數二氧化氮(nitrogen dioxide,NO2)來自工業過程,比如車輛廢氣和化石燃料發電廠,每年約有幾百萬噸二氧化氮被排放到大氣中,是主要大氣污染物;其他非生物來源則有閃電與火山活動。

迄今為止,天文學家已經發現 4,000 多顆圍繞其他恆星運行的行星,只不過它們與地球相距甚遠,基本上不可能將探測器送達這些行星附近來尋找生命或外星文明,只能先透過功能強大的望遠鏡加減分析系外行星的大氣層物質。

最近 NASA 一篇新研究指出,如果我們能在位於適居帶的行星大氣中觀察到二氧化氮,可能表明那裡也存在工業文明。

過去也有其他研究提出以氯氟烴(Chlorofluorocarbons,CFCs)這種氣體來檢驗外星生命,氯氟烴完全不經由生物學過程產生,是比二氧化氮更明顯的技術特徵,只不過氯氟烴在地球屬於非常特殊的人造化學品,其他地方也許不常見,相比之下二氧化氮是任何燃燒過程的一般副產物,比氯氟烴更容易辨識些。

透過電腦建模發現,預定今年發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡可在 30 光年內檢測到二氧化氮生成量與地球相當的星球,只不過觀測時間很長,需要 400 小時。

當然,就算未來真的在另一顆行星觀察到二氧化氮也不能馬上篤定有外星文明,必須先排除來自非工業過程可能產生的二氧化氮最大排放量,超出的含量才能歸因於工業活動;其次,雲或氣膠吸收的光波長也與二氧化氮相似,可能因此造成誤判,將需要其他模型來分析雲量排除任何干擾因素。

在尋找地球以外的生命時,總是存在誤報可能性,比如原先有科學家稱在金星雲層找到了來自微生物的磷化氫,但後續研究反駁那只是尋常二氧化硫。新論文將發表在《天文物理期刊》(Astrophysical Journal),預印本可於《arXiv》查閱。

(首圖來源:NASA

延伸閱讀: