天文學家稱日外行星對地球的觀測已經存在很長時間了
據外媒The Verge報導,幾十年來,天文學家通過觀察遙遠的行星掠過它們的主恆星來探索宇宙的生命跡象,通過研究星光的細微變化來提供有關係外行星大氣層的線索。數百個這樣的世界可以孕育生命。如果有生命存在,為什麼它不會回望我們呢?
於當地時間週三發表的一項新研究則解決了這個問題,該研究發現了近2000個恆星系統在近千年來有觀測地球的機會。這項研究表明,這些恆星系統中假設的外星文明可能處於正確的位置進而可以觀察到地球凌日並以我們試圖觀察其他行星的方式在觀察我們。
康奈爾大學和美國自然歷史博物館的天文學家在發表在《Nature Astronomy》的研究論文指出,在326光年範圍內,無論是現在還是大約5000年前人類文明的小時代,總共有1715顆恆星處於可以發現地球上生命的位置。這篇論文依據的是歐洲航天局(ESA)的蓋亞(Gaia)宇宙飛船最近公佈的關於遙遠恆星的數據,數據表明其中1402個系統目前可以從一個被稱為地球過境區(ETZ)的有限視角看到地球。
“我開始想,如果我們換一個有利位置,會有什麼恆星看到我們……宇宙是動態的,所以這個有利位置不是永遠的–它有失有得,”康奈爾大學天文學副教授、這項研究的論文合著者Lisa Kaltenegger告訴The Verge,“我在想,通過恆星的亮度下降來尋找地球的第一排座位要持續多久。這沒有人知道。”
天文學家觀測系外行星的主要技術之一是觀察遙遠行星圍繞其恆星的運動。他們觀察讓恆星的光線略微變暗的“凌日”現象。地球凌日帶背後的想法則重新利用了把地球本身想像成系外行星的技術。當恆星系統圍繞我們的星系中心旋轉時,許多落到了可以看到地球輪廓在我們的太陽前面穿過的位置,就像天文學家看到系外行星“凌日”自己的恆星一樣。
近幾十年來,科學家們一直站在想像中的外星天文學家的角度來了解我們在宇宙中的可探測性,這是在搜尋地外文明(SETI)中一個獨特的“對等”視角。其中一些研究觀察了恆星系統–許多被證實是系外行星的宿主–這些恆星系統目前被定位到可以發現地球。2015年,研究人員在發表在《Astrobiology》上的另一項研究中寫道:“如果這些行星上有智能觀測者,那麼他們就可以在很久以前確定地球是一個宜居的甚至是一個有生命的世界,我們今天就可能收到他們的廣播。”
但Kaltenegger和美國自然歷史博物館天體物理學家和高級科學家Jackie Faherty在回顧過去和未來後發現,在過去的5000年裡,313個恆星系統出現在了可以看到地球搶鏡太陽的位置上。Ross 128b是一顆地球大小的系外行星,其繞著離我們太陽系最近的一顆恆星運行。在超2000年的時間裡,在正確的位置觀測到了地球,直到至少900年前才結束。在Trappist-1太陽系,約39光年遠的系外行星將能在1642年後看到我們的行星。一些更遠的系外行星已經在ETZ中存在了數千年並將繼續存在數千年。
如果有人生活在這些系外行星上,如果這些生命擁有人類目前擁有的技術,那麼他們可能已經找到了地球。有很多“如果”和假設,但根據人類發展的過程,我們知道這至少是可能的。“儘管我們不能從地球的歷史中推斷出任何系外行星上生命開始的時間,但地球上生命的早期跡像是令人鼓舞的,”Kaltenegger和Faherty在報告中說道。該論文稱,離地球最近的恆星系統通常在ETZ中停留超1000年,這為“名義上的文明認定地球是一顆有趣的行星留下了很長的時間。”
該論文稱,大約100年前從地球發出的人造無線電波已經衝過了約75個不同的恆星系統。其中46個系統目前也在ETZ內,這意味著這些恆星系統內的任何系外行星可能提供了宇宙劇院中探測地球上生命的最佳位置。
與此同時,人類也在繼續探索我們的鄰居。使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的項目將能更近距離地觀察這些附近的天體。這個耗資數十億美元的天文台定於今年年底發射到太空。
“我們還不知道行星上有生命的可能性有多大,也不知道好奇的科技文明是從那裡進化而來的可能性有多大,”Kaltenegger說道,“我們根本不知道宇宙中是否存在生命,但我們很快就能找到答案。”