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外星人在玩躲猫猫

假如有外星人,他们也可能会使用这些方法来寻找地球人,或者将自己的外星世界隐藏起来。

 

早在19世纪便有天文学家声称发现了系外行星(太阳系之外的行星),不过人们普遍认为直到1992年才首次真正证实了系外行星的存在(环绕着脉冲星PSR B1257+12的天体)。至那之后,其他系外行星陆陆续续被人们揭开神秘面纱。截至2016年2月22日,总共有2085颗已确认的系外行星,而天文学家曾估计银河系可能包含多达4000亿颗系外行星。
随着系外行星的发现,一个相当令人感兴趣的话题也随之掀起:它们当中是否有一些存在外星生命?

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外星人的家乡在哪里?

根据天文学家的说法,适合生命生存的系外行星至少要符合以下几个条件:1、行星与母恒星之间距离适当,这样,行星表面可能会有液态水,甚至可能有生命,也就是说行星轨道得处于宜居带内;2、母恒星有较长寿命;3、母恒星具有像太阳那样相对稳定轨道。
很明显,在已确认的系外行星中,这样的天体并不多。2011年,科学家曾宣布有54颗可能适宜生命生存的系外行星,但是依照人类目前的技术,还无法真正地直接观察系外行星。既然如此,人们是如何找到它们的呢?

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其中一种方法是凌日法。因为系外行星也要围绕它的母恒星转动,运转的过程中,会阻挡母恒星传向地球的光线,导致地球人观测到的母恒星的亮度减小。
科学家根据母恒星亮度的减少量和光持续时间绘制出母恒星的光变曲线(即天体相对于时间的亮度变化图形)。在天文学上,利用恒星光变曲线可获取系外行星的信息,即系外行星的大小和运转速度等。
美国宇航局的开普勒太空望远镜这台天空之眼,利用的就是凌日法。开普勒太空望远镜专门观察手掌般大小的天空里15万颗恒星的光芒。假设人类有400台开普勒望远镜,就可以观看到整个天空里的恒星光芒。人类的开普勒紧紧盯着这15万颗恒星,告诉我们太阳系外行星的故事和潜在的外星人家乡。
接下来就出现了这样一个疑问:如果银河系宜居星球中有另一个文明,他们会有自己的开普勒任务吗?当他们观测人类的恒星——太阳时,会看到什么?

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假如外星人有太空望远镜

天文学家认为,如果确实存在有智慧的外星生命,他们也会用类似的原理寻找地球,也有开普勒任务。
假设外星人利用开普勒望远镜观测太阳的光线,那么他们会察觉到一个秘密——地球的存在。因为根据太阳光线的变化,他们将发现围绕太阳的众多行星中,有一颗直径约为1.3万千米的星球——也就是人类的地球。如果他们观测太阳光的时间足够长(起码要超过一个地球年),就会看到重复的太阳光变化信号,并能够推断出地球距离太阳有多远,从而计算地球表面温度的大致范围,猜测生命存在的可能性有多大。
如果外星人无法通过开普勒望远镜确定地球上有没有生命。那么接下来,他们可能会对地球大气层进行检测,因为大气层可能会有一些“生命信号”,比如水蒸气、氧气,或工业污染物如臭氧,这些物质如果出现在大气层,那么外星人会得到了一个提示:地球非常有可能存在生命。而臭氧等工业污染物暗示着地球拥有的是智慧生命。
相比而言,目前人类的技术还不能观察到系外行星大气层中这些“生命信号”,至少要等到2018年,人类的新一代帮手——杰姆斯韦伯太空望远镜发射后,或许才有能力探测其他恒星系统中的行星大气层的“生命信号”。

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高等文明如何躲避人类

接下来,天文学家们想到了另一个问题,假设宇宙中有其他智慧文明,为什么至今为止人类一直没发现呢?
一个原因是人类还没有遇上这样的行星。另一原因是,也许其他的文明不想被我们发现。但是,面对地球上众多的“天空之眼”,他们是如何将自己隐藏起来的?
为了逃避开普勒等工具的检测,天体物理学家提出了一种外星人“隐身法”:利用激光系统,改变其母恒星的光线。
假设一颗大小同地球一样的系外行星有外星人,这颗行星也围绕着像太阳一样的母恒星运行。外星人知道地球上有智慧生命,为了不被地球人发现,他们利用先进技术,在地球人将要看到他们行星凌日的时候,改变母恒星的光线,误导地球人的开普勒太空望远镜的观测结果。这听起来似乎有点像天方夜谭,但其实这种隐身法是可行的。

930449fa513d2697b1caeaae55fbb2fb4216d815.jpg根据美国哥伦比亚大学天体物理学家的计算结果,一颗类似地球的行星经过一颗类似太阳的母恒星前方时,如果要使地球人观察到的母恒星的光芒不发生改变(即消除凌日信号),只需要从行星上向地球连续发射30兆瓦的激光,就能愚弄地球人的开普勒太空望远镜,让地球人以为这颗行星并不存在。30兆瓦的激光发电量大约相当于6500个美国家庭在一年中使用的电量,也相当于国际空间站的太阳能电池阵列一年所收集的电量。
外星人应该知道自己母恒星系统附近所有可能存在的宜居行星。因此,外星人很容易就能确定应该在何时何地发射激光。
或者,外星人并没有把整个星球藏起来,只是隐藏他们存在的痕迹。通过特定波长的激光,他们可以消除大气层的氧气和臭氧等“生命信号”,而我们将永远不会知道他们的存在。
同理,如果人类想隐藏住地球,也可以利用激光来伪装地球,或是隐藏地球大气层的“生命信号”。这样一来,外星人即便发现地球,也会认为上面没有生命存在,便失去探索兴趣。前提是假定外星人还没有想出更尖端的办法来探测行星的宜居性,否则他们可能很快就会识破我们的激光小把戏。

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外星人若想暴露自己……

从某种程度上讲,人类存在的秘密早就已经泄露出去了,人们已经往太空发射过装载了人类信息的探测器(比如美国的旅行者号探测器,携带了54种人类语言的问候语,还有117种地球上动植物的图形等等)。尽管人类的信息早已送往宇宙,但是我们不知道外星人会不会发现地球的秘密。
另一方面,我们反过来想一下,如果外星文明也想要暴露自己的身份,他们会用什么办法向人类传递信息?首先,他们当然不会利用激光来隐藏自己,反而可能会通过激光随意改变母恒星的光变现象,提醒地球人:其母恒星上的凌日信号有人造特征!
如果人们发现该母恒星的光线变化反常,则暗示着光是经由智慧生命改造过的。按照估算,这种方法比隐藏住整个星球所需的电量要少得多。
正如前面提到的,开普勒任务收集的是15万颗恒星的光变曲线,但开普勒不是寻找系外行星的唯一项目,此外还有“超广角寻找行星”计划,欧洲航天局的“科罗”太空望远镜,匈牙利自动望远镜网络等等,未来几年还会有其他新项目上线,如“下一代太空望远镜”,TESS和柏拉图太空望远镜。
到目前为止,在被发现的系外行星中,科学家分析了很大一部分的凌日特征,但仍旧没有发现人造特征。不过这并不一定代表着系外行星中没有外星人,或许人类已经得到了信息,只是还没有意识到它是什么。

 

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