大气污染也许能帮我们找到地外文明本文参加百家号#科学了不起

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我们知道系外行星在我们的银河系中很常见，但是外星生命和外星文明是否存在只能靠猜测。鉴于我们还没有找到任何外星文明的证据，天文学家们目前比较关心我们该如何找到它们。新的研究提出了一种特殊的方法：寻找大气污染。
这项提议被发表在天体物理学杂志上，并可在线作为预印本。在这篇文章中，研究小组讨论了二氧化氮气体如何被用来寻找外星文明。在地球上，这种气体是燃烧的副产品，通过最新代望远镜对遥远星球的大气进行观测，就可以看到它。

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图解：某一系外行星上高等外星文明的概念示意图图源：NASA/JayFreidlander
【大气污染也许能帮我们找到地外文明】“在地球上，大部分二氧化氮是由人类活动排放的——燃烧过程，例如车辆排放物和化石燃料发电厂， ”美国宇航局戈达德航天飞行中心的首席作者拉维科帕拉普在一份声明中说在低层大气中（约10至15公里或6.2至9.3英里），人类活动产生的二氧化氮量远远超过了自然界产生的二氧化氮量。因此，观测到宜居行星上有二氧化氮则预示着工业文明的存在。 ”
来自华盛顿州西雅图市蓝色星球科学研究所的合作作者JacobHaqqMisra补充说：“还有一些研究认为氯氟烃是一种可能的技术特征，氯氟烃是工业产物，被广泛用作制冷剂，直到被发现它损耗臭氧而被淘汰。 ”

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“氯氟烃也是一种强大的温室气体，它可以通过从大气中提供额外的暖化作用来改造像火星这样的行星。据我们所知，氯氟烃不由生物产生，因此它的技术特征比二氧化氮更加明显。然而，氯氟烃又是一种非常特殊的人造化学品，它可能不会普遍存在于地球之外的环境中；相比之下，二氧化氮却是大多燃烧的一般副产品。 ”

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发现了二氧化氮并不代表发现了外星文明。这种气体也能自然产生，因此天文学家必须判断他们得到的信号是否足以由技术社会产生。

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“地球上大约76%的二氧化氮排放来自工业活动” ，该论文的合著者、美国宇航局戈达德的贾达阿尼（GiadaArney）解释说， “如果我们在另一颗行星上探测到二氧化氮，我们首先会通过建模来估计自然界中二氧化氮含量的最大阀值。如果探测到的二氧化氮量比模型中显示的多，则多出的部分就可能来自工业活动。然而，在找寻地外生命的过程中，总是会出现假阳性的错误，在未来的工作中我们要确保有信心能辨别真假阳性。 ”

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图解：戴森球或戴森环，高度发达的外星社会假想设施，用于收集恒星能量为己所用。它们是科学家正在寻找的另一种技术特征图源：wiki
云层和其他气溶胶也会产生假阳性。在这个项目的下一阶段，研究小组希望为行星大气层建立更好的模型，这样就可以更真实地了解二氧化氮信号的样子。
相关知识
外星生命指存在于地球以外的生命体。这个概念囊括了简单的细菌到具有高度智慧的“外星人” 。研究和测试关于外星生命猜想的学科被称作地外生物学或天体生物学[注1] 。自从20世纪中叶以来，人类一直使用包括探测地球之外的电波、天文望远镜观测潜在的宜居行星等方法探测外星生命存在的迹象，但迄今为止并没有确切证据表明外星生命的存在。有人[谁？]认为发现外星人的几率很小[1][2] ，也有很多人[谁？]认为外星生命几乎必定存在[3][4] 。