人類(lèi)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，目前還只存在于科幻作品中?，F(xiàn)實(shí)中是否真的有外星人，還存在爭(zhēng)議。而目前科學(xué)家發(fā)現(xiàn)銀河系中可能存在至少10億個(gè)類(lèi)似地球的宜居星球，而宇宙中充斥著約2萬(wàn)億個(gè)星系。所以，從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，人類(lèi)很可能不是宇宙中唯一的高級(jí)智慧生命。那么，人類(lèi)能通過(guò)怎樣的蛛絲馬跡，找到外星人的蹤影呢？

　　有著超級(jí)“天眼”之稱的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)，9月25日在貴州省平塘縣的喀斯特洼坑中落成，開(kāi)始接收來(lái)自宇宙深處的電磁波。據(jù)“天眼”工程總工程師兼首席科學(xué)家南仁東介紹，借助這只巨大的“天眼”，科研人員可以窺探星際之間互動(dòng)的信息，觀測(cè)暗物質(zhì)，測(cè)定黑洞質(zhì)量，甚至搜尋可能存在的星外文明。

　　隨著人類(lèi)所能掃描的天空范圍越來(lái)越大，處理數(shù)據(jù)的能力越來(lái)越強(qiáng)，一些科學(xué)家認(rèn)為，除了利用超級(jí)望遠(yuǎn)鏡搜尋有價(jià)值的無(wú)線電信號(hào)外，我們還可以把網(wǎng)撒得更寬，尋找其他可能暴露外星人蹤跡的蛛絲馬跡。那么，人類(lèi)到底還能通過(guò)什么樣的跡象來(lái)判斷哪里有外星人呢？

　　通過(guò)外星大氣發(fā)現(xiàn)外星人“指紋”？

　　我們所知道的生命形式都是會(huì)自我復(fù)制的機(jī)體，都要將養(yǎng)分轉(zhuǎn)化成垃圾，以獲得維持生存的能量。隨著時(shí)間的推移，無(wú)數(shù)的生物個(gè)體將明顯地改變周?chē)沫h(huán)境。舉例來(lái)說(shuō)，在地球上，幾乎所有的動(dòng)物都是吸入氧氣，排出二氧化碳；而植物則花費(fèi)大量的時(shí)間去做相反的事情；某些細(xì)菌產(chǎn)生的則是甲烷和氨。總之，只要我們生活在這里就會(huì)產(chǎn)生特定的氣體，這些都是我們星球獨(dú)特的生物信號(hào)。

　　2018年，美國(guó)航空航天局將發(fā)射詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡，它將對(duì)系外星系的大氣層進(jìn)行深度掃描，可能會(huì)首次發(fā)現(xiàn)其他星球的生物信號(hào)。屆時(shí)，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡將觀測(cè)行星的運(yùn)行，以及它們掠過(guò)主恒星前方時(shí)的情況。在這些不起眼的日食發(fā)生時(shí)，恒星的光會(huì)穿過(guò)行星的大氣層，形成光暈。通過(guò)分析光暈的光譜，人類(lèi)就能夠揭示行星大氣分子的“指紋”。運(yùn)氣好的話，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡可能會(huì)發(fā)現(xiàn)類(lèi)似于地球上的生物信號(hào)。

　　當(dāng)然這并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(xué)信號(hào)，將給我們的研究帶來(lái)阻礙。而且即使一個(gè)行星的大氣中有很明顯的生命跡象，也不能說(shuō)明在這個(gè)行星上居住的是綠色微生物，還是高級(jí)智慧生命。一個(gè)更可靠的方法是，找到只有聰明的外星人才會(huì)制造的化學(xué)物質(zhì)。

　　美國(guó)哈佛大學(xué)的天文學(xué)家艾維·勞埃伯認(rèn)為，如果外星人對(duì)化學(xué)有基本的了解，那么至少在一段時(shí)間內(nèi)，他們會(huì)和人類(lèi)一樣造成大規(guī)模的污染。我們可以在外星球大氣中尋找氯氟烴。因?yàn)槿绻庑侨艘彩褂每照{(diào)和氣溶膠噴霧罐，那么這些討厭的氣體就會(huì)散逸到大氣中，對(duì)臭氧層造成損害。而且，這些氣體會(huì)在大氣中持續(xù)存在千年萬(wàn)載，或許可以成為我們搜尋外星文明的長(zhǎng)期指示物。

　　外星人的城池會(huì)閃爍城市之光？

　　一個(gè)先進(jìn)的外星文明在夜晚可能也與我們一樣，在各種場(chǎng)所用上人造光。如果我們能檢測(cè)到其他星球閃耀的人造光，或許就能發(fā)現(xiàn)外星文明。

　　然而，即使是離我們最近的恒星周?chē)男行巧系某鞘袩艄?，我們也需要鏡面寬200米的空間望遠(yuǎn)鏡才能看到。這個(gè)尺寸大約是詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡鏡面的40倍，這種鏡面至少要到下個(gè)世紀(jì)才有可能被制造出來(lái)。不過(guò)，如果有類(lèi)似星球大戰(zhàn)中的科洛桑(整個(gè)星球就是一座大城市)這樣的城市，那么它們所發(fā)出的光就有可能被人類(lèi)檢測(cè)到。

　　當(dāng)然，這需要假設(shè)外星人用于照明的光有一個(gè)獨(dú)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恒星發(fā)出的光譜一樣，那就很難分辨出來(lái)了。另外，我們也可能被外星球大量繁殖的發(fā)光藻類(lèi)所迷惑，因?yàn)樗鼈兯l(fā)出的光看起來(lái)可能像閃爍著的城市燈光。不過(guò)，外星人可能只在某個(gè)階段和人類(lèi)使用相似的人造光，我們必須很幸運(yùn)地在他們使用人造光的階段觀測(cè)到才行。

　　巨型結(jié)構(gòu)是外星人存在證據(jù)？

　　2015年10月，互聯(lián)網(wǎng)上突然出現(xiàn)大量關(guān)于外星文明被發(fā)現(xiàn)的傳言。這些傳言源于開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到一顆名為KIC 8462的恒星的光信號(hào)出現(xiàn)異常波動(dòng)。這顆恒星變暗幅度高達(dá)22%，這通常被認(rèn)為是一顆系外行星遮擋住了恒星所造成的。但是相比之下，木星只能遮擋住 1%的太陽(yáng)光，而KIC 8462比太陽(yáng)大了一半多，要遮住它的光就需要一個(gè)非常巨大的物體。難道我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)外星人建造的巨大結(jié)構(gòu)嗎？

　　外星人建造的巨大結(jié)構(gòu)是1960年由美國(guó)物理學(xué)家弗里曼·戴森提出的，因此也叫做“戴森球”。戴森認(rèn)為，太空中的巨型結(jié)構(gòu)將是證明外星人存在的證據(jù)。他指出，戴森球的典型特征是，光能收集器松散地或者形成殼狀包圍著恒星，它將收集恒星釋放出的大部分能量。也許外星人用這些能量來(lái)為可以模擬整個(gè)宇宙的超級(jí)計(jì)算機(jī)供電。這樣一個(gè)球體將基本上遮蔽恒星的光芒。但是這個(gè)結(jié)構(gòu)仍可能會(huì)散發(fā)出一些熱量，或者它在工作時(shí)會(huì)閃爍著有規(guī)律的光。地球上的我們可以觀測(cè)到這種結(jié)構(gòu)發(fā)出的熱量和有規(guī)律閃爍的光。

　　不過(guò)科學(xué)家認(rèn)為，這并不意味著KIC 8462異常的光信號(hào)就是觀測(cè)到了外星人存在的證據(jù)。一個(gè)更可能的解釋是：一個(gè)彗星掠過(guò)恒星時(shí)變得支離破碎，恒星快速旋轉(zhuǎn)使它擴(kuò)散冷卻，并圍繞在恒星的赤道周?chē)＿@也就是為什么從觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，恒星的赤道比兩極看起來(lái)更暗。并且至今為止，科學(xué)家們還沒(méi)有偵測(cè)到任何從KIC 8462發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)和激光脈沖，我們很可能空歡喜了一場(chǎng)。

　　先進(jìn)地外文明會(huì)釋放驚人廢熱？

　　我們可能認(rèn)為地球文明是先進(jìn)的，但是蘇聯(lián)天文學(xué)家尼古拉·卡爾達(dá)肖夫卻不這么認(rèn)為。在上個(gè)世紀(jì)60年代，他提出文明的等級(jí)基于這個(gè)文明中的智慧生物所能利用的能量。根據(jù)這個(gè)等級(jí)系統(tǒng)，一個(gè)能夠從母恒星提取所有可利用的能量的文明，已經(jīng)達(dá)到了K1的級(jí)別。一個(gè)能制造戴森球這樣的巨型結(jié)構(gòu)，獨(dú)占整個(gè)母恒星能量的文明，其級(jí)別將達(dá)到K2。一個(gè)能利用其所在星系的所有能量的文明將達(dá)到K3的級(jí)別。在卡爾達(dá)肖夫的系統(tǒng)中，人類(lèi)的級(jí)別只達(dá)到了K0.73。

　　根據(jù)基礎(chǔ)物理學(xué)，人類(lèi)難以比擬的K2和K3文明可能會(huì)釋放驚人的廢熱，這些廢熱可能以紅外線的形式釋放。美國(guó)航空航天局的廣域紅外線巡天探測(cè)衛(wèi)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(duì)1億個(gè)目標(biāo)進(jìn)行了篩選，從中找出了10萬(wàn)個(gè)可能存在外星文明的星系。然而，進(jìn)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(zhì)量恒星形成時(shí)產(chǎn)生的。分析顯示，這些額外的紅外線與大質(zhì)量恒星形成時(shí)對(duì)塵埃進(jìn)行加熱所發(fā)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(xué)家認(rèn)為，一些星系里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恒星的風(fēng)頭之下。正因如此，很多較小的文明，沒(méi)有被我們注意到。

　　我們能發(fā)現(xiàn)旅途中的外星人嗎

　　不久的將來(lái)，我們可能在太陽(yáng)系的其他地方進(jìn)行商業(yè)開(kāi)發(fā)，比如開(kāi)發(fā)小行星或者建立太空基地，甚至開(kāi)始執(zhí)行星際探險(xiǎn)的任務(wù)。相比之下，外星文明可能早已開(kāi)始了這一切。那么，我們有什么辦法發(fā)現(xiàn)旅途中的外星人呢？

　　如果以我們自己的尖端技術(shù)為基準(zhǔn)利用入射光的壓力產(chǎn)生動(dòng)力，那么星際旅行中的外星人駕駛的應(yīng)該是先進(jìn)的太陽(yáng)帆飛船。如果外星人能乘坐由這種大型的太陽(yáng)帆驅(qū)動(dòng)的飛船進(jìn)行星際旅行，那么我們就有可能發(fā)現(xiàn)他們的蹤跡。因?yàn)槿绻馨烟?yáng)帆做成足球場(chǎng)大小的話，那么它那閃閃發(fā)光的太陽(yáng)能板應(yīng)該很容易被當(dāng)今的望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)。

　　還有一種可能是，外星人的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到用核裂變和核聚變來(lái)提供動(dòng)力的程度。他們的飛船發(fā)出的光少到難以被檢測(cè)到，除非外星人的星際旅行運(yùn)輸機(jī)碰巧就出現(xiàn)在我們眼皮子底下。因此，科學(xué)家猜測(cè)，可能已有大量的飛船穿梭于銀河系中，但它們發(fā)出的信號(hào)太弱，使得我們到現(xiàn)在也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。

　　此外，外星人還有可能會(huì)使用物質(zhì)—反物質(zhì)湮滅作為能量來(lái)源，以反物質(zhì)為燃料的飛船將噴出羽狀的光，而像哈勃這樣的太空望遠(yuǎn)鏡可以檢測(cè)到數(shù)百光年之外的光。但很遺憾的是，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡至今沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何相關(guān)的跡象。

　　不過(guò)，未來(lái)更強(qiáng)大的太空望遠(yuǎn)鏡可能會(huì)為我們揭示，我們現(xiàn)在一無(wú)所知的星際交通繁忙景象。