如果地球以外存在智慧文明，他們或許會像人類一樣利用無線電波和他們的太空船進行通訊。 現在，一群科學家已經在嘗試搜尋和監聽這樣的外星訊號。 2024年10月16日，美國SETI研究所和賓州州立大學的科學家宣布，他們利用電波望遠鏡，搜尋了40光年外的恆星系統TRAPPIST-1中可能存在的外星文明通訊訊號。

TRAPPIST-1行星系統的想像圖

雖然在搜尋結果中暫時還沒有發現外星訊號，但這些科學家的搜尋新策略或許會讓我們更早的找到地外文明。

外星「電話」至今未收到

TRAPPIST-1行星系統的主星是一顆紅矮星，比太陽更小且溫度更低。但它卻擁有七顆岩​​質行星，大小介於火星和地球之間，其中有三到四顆位於宜居帶內，為生命的存在提供了可能。再加上TRAPPIST-1距離地球相對較近，僅約40光年，因而這一行星系統成為科學家搜尋外星訊號的熱門目標。

長期以來，搜尋地外文明（SETI）計畫都在嘗試尋找外星文明特意發送給地球的問候訊號，這種訊號相對更強，容易被地球上的電波望遠鏡天線接收到。

實際上，人類也曾給其他恆星系統發送類似的問候訊號。 1974年，科學家利用位於阿雷西博望遠鏡，向25000光年外的球狀星團M13發送了一串訊號，期望能被那裡可能存在的地外智慧生命接收到。

曾經的阿雷西博望遠鏡

數十年來，SETI的研究人員一直希望能收到外星文明發給地球的類似訊號，但至今一無所獲。因此，研究人員不得不開始考慮其他策略，例如搜尋意外洩漏的訊號。這類訊號包括外星文明的通訊訊號、太空船的測控訊號、雷達訊號、甚至電視訊號。

但是，這些無意洩漏的訊號並不是為了讓數十光年外甚至更遠的人能」聽「到而準備的，它們的功率會比特意發送的問候訊號要弱的多。正因如此，想要發現這種偶然洩漏的訊號可能性很小，科學家需要一些可以提高發現機率的策略。

位於美國加州的艾倫望遠鏡陣列

持續28小時的星際竊聽

為了搜尋TRAPPIST-1可能洩漏的微弱外星文明訊號，科學家使用了位於美國加州的艾倫望遠鏡陣列，這是專門用於SETI研究的電波望遠鏡。研究團隊進行了長達28小時的訊號掃描，這也是迄今為止針對TRAPPIST-1系統最長的一次單目標搜尋。

科學家們對多種頻率進行了分析，希望在某個頻道「偶然」接收到傳輸訊號，這和用調頻收音機搜尋廣播節目訊號的過程有點類似。

研究團隊在掃描過程中發現了數百萬個可能的訊號，透過逐步篩選，最終將訊號數目縮小到11000個。他們也特別關注發生「行星掩星」期間的訊號。所謂“行星掩星”，就是TRAPPIST-1系統中的兩顆行星恰好與地球在一條直線上，如果在地球上進行觀測，會發現一顆行星遮蔽住了另一顆行星。

「行星掩星」期間，被遮蔽的行星發送到中間遮擋行星的訊號有可能洩漏到地球

科學家推測，如果TRAPPIST-1系統的行星上存在智慧生命，那麼他們很可能會透過無線電波在行星之間進行通訊，就像人類與火星探測器之間的測控通訊訊號。在TRAPPIST-1發生「行星掩星」期間，被遮蔽的行星發往中間遮擋行星的通訊訊號就有可能洩漏到地球。

為此，研究團隊進行了進一步的檢查，最終篩選出2264個訊號，然而進一步驗證發現這些訊號都源自於地球的人類活動。

人類訊號的干擾與未來的希望

搜尋外星文明訊號時常被形容為大海撈針，這不僅是因為科學家所面對的是浩瀚無垠的宇宙，更是因為地球訊號的干擾。即便電波天文學家將望遠鏡指向太空，地球上的訊號仍會產生幹擾。而隨著地球周圍人造衛星的不斷增加，訊號幹擾情況也更加複雜。

儘管此次計畫中檢測到的所有「疑似外星訊號」實際上都是源自人類活動，但科學家們仍對未來的外星文明訊號搜尋抱持信心。他們相信隨著望遠鏡設備的升級，以及對人類訊號源的辨識精確度的提升，找到真正外星訊號的幾率也會越來越大。 （編譯/劉允）

策劃：劉鯤張超楊柳

審核：劉勇中國科學院國家太空科學中心研究員、中國航太科普大使