科學家通過研究地球在宇宙中“透露”出的伽利略（生命）信息來發(fā)現(xiàn)潛在系外行星

在四百年前，意大利著名的宇宙隱藏科學家伽利略使用他設(shè)計建造的望遠鏡對準月亮時發(fā)現(xiàn)，月球表面在太陽光的時代反襯下，存在著明顯的尋找亮區(qū)和暗區(qū)，這些區(qū)域呈斑點狀分布于月球表面。地球?qū)Υ耍だ再だ栽?610年的宇宙隱藏一篇論文中做出一種推論：如果從遙遠的地方觀測地球，那么地球很明顯會淹沒在太陽的時代光芒之中，但是尋找地球上存在著陸地和海洋，這就使得陸地部分會反射陽光，地球就顯得明亮一些，伽利略海洋部分就較為昏暗。宇宙隱藏伽利略認為可以由對月球的時代觀測來類比從某個遙遠的宇宙空間觀測地球。

然而，尋找在同一時代的地球另一位著名科學家開普勒也注意到，月球上明亮和昏暗的斑點可能與地球上陸地和海洋類似，還可能存在著生命。但是，21世紀的人類宇航科技發(fā)現(xiàn)告訴我們，月球上并沒有海洋，至于是否存在生命跡象以及是以何種存在方式，還是個未知數(shù)，可以肯定的是，伽利略看到的應(yīng)該是近乎完美的圓形隕石坑。著名天文學家威廉赫歇爾（William Herschel）發(fā)現(xiàn)了紅外輻射和天王星，他也注意到并推測月球上可能存在著道路、城鎮(zhèn)或者金字塔等建筑。

雖然處于那個時代的科學家受到觀測器材和精度的限制，但是這不影響他們對宇宙生命的憧憬。比如，早期的天文學家觀測火星時，發(fā)現(xiàn)其表面存在暗斑波動，推測這可能是季節(jié)生長的植被。而金星的“密不透風”的云層，被認為是潮濕炎熱且茂密的叢林，或者一個充滿生命的全球性海洋。今天，我們已經(jīng)知道火星的暗斑只是沙塵暴，金星那厚厚的云層下，是一個充滿硫磺煙霧的“超級大溫室”。除此之外，隨著觀測技術(shù)的進步，太陽系中一個個可能存在生命的地方都被排除，似乎地球像是宇宙的生命中心。

天文學家希望在太陽系之外能尋找生命的世界，美國宇航局于2009年發(fā)射了開普勒系外行星探測器，僅僅一年多的時間里，就發(fā)現(xiàn)了超過1700個系外行星候選目標，而在過去的二十年內(nèi)，我們大約探測到了600個處于其他恒星系統(tǒng)的外星世界。這些系外行星還必須擁有和地球類似的空間軌道環(huán)境，這樣才能保證液態(tài)水的存在，液態(tài)水對生命而言是一個關(guān)鍵性的溶劑。總之，到目前為止還沒有與地球軌道環(huán)境以及地質(zhì)特征極為相似的行星被探測到，也許這個時間不會太長。

四百年前，伽利略第一次向我們展示了從遙遠的宇宙空間看地球是一種什么樣的情景，四百年后，美國宇航局一艘被命名為伽利略號的探測器，在前往木星探測的途中，記錄從宇宙空間探測地球的各種物理特征，包括使用攝像機、分光計來遙測地球信息。而伽利略號探測器看到的，就是一個真正意義上存在生命的星球。

著名的天文學家卡爾薩根和他的同事在一份研究報告中認為：伽利略號木星探測器的可見光攝像頭可以觀測到地球上暗區(qū)和亮區(qū)之間的對比度，地球的吸收光譜中明顯可以看到水蒸氣和二氧化碳，這表明如果有某種智慧生物從某處宇宙空間觀測我們的地球，他們就會發(fā)現(xiàn)這顆行星表面上存在豐富的水蒸氣痕跡，很有可能以液態(tài)形式存在著。而二氧化碳的含量則表面這顆行星是一個巖質(zhì)的行星，因為在氣態(tài)行星中，二氧化碳隨時會和氫結(jié)合起來，形成簡單的碳氫化合物，比如甲烷。把這些信息拼湊在一起，他們可以推斷出這顆星球有著海洋和陸地的特征。

同時，外星智慧生物還會發(fā)現(xiàn)一個更令他們興奮的信息，其表征就是在光譜中出現(xiàn)能有效吸收可見光波長的吸收峰，這就是光合作用。地表上的植被可以高效和有選擇地吸收來自太陽的光照，同時還能將這一對生命而言至關(guān)重要的信息“透露”到宇宙空間中去。但是，這還不是最吸引外星智慧生物的地方，他們還會發(fā)現(xiàn)在地球大氣層光譜中存在顯著特征的豐富氧氣濃度，氧氣具有很高的活性，可以將甲烷氧化成二氧化碳和水，如果只有一點點的甲烷存在于富含氧氣的環(huán)境中，就存在不可思議的熱力學過程，而在地球上，這個東西就是生命。

氧氣是有光合作用的生物新陳代謝所產(chǎn)生，而微乎其微的甲烷則是產(chǎn)生于地球地殼緩慢的地質(zhì)運動過程中，還有各種微生物以及沼澤地區(qū)排放，稻田和反芻動物所產(chǎn)生。總而言之，美國宇航局的伽利略號木星探測器從宇宙空間中對地球生命在宇宙中的表現(xiàn)形式做了合理且有說服力的鑒定，但是，這些帶有生命特征的信號在幾十甚至幾百光年外又是一種什么樣的情況呢，就如同我們探索遙遠的恒星系統(tǒng)，而外星智慧生物可能也在遙遠的地方觀測著我們。實際上，美國國家航空航天局的哈勃以及斯皮策空間望遠鏡已經(jīng)獲得了少數(shù)系外行星的大氣光譜數(shù)據(jù)，其測量的方法主要是當這些氣態(tài)行星在凌日時，以測量他們的大氣光譜特征。

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