外星人可能已经在观察我们了

一份新的星图揭示了2000多颗恒星,其中一些恒星拥有自己的行星,可以直接观测到我们行星的存在

A view of Earth and Sun from thousands of miles above our planet.

从我们星球上方数千公里处看到的地球和太阳的插图。 曾经、现在或将来能够观测到地球凌日的外行星的恒星被加亮以示强调。

6月25日,五角大楼和国家情报总监办公室发布了备受炒作的关于不明空中现象(UAP)的报告。外星人爱好者和怀疑论者都屏息以待。虽然该报告没有排除许多已记录的UAP的地球外起源,但它缺乏细节或爆炸性新闻。

但是我们已经知道,我们的世界很容易被太阳系外的观察者探测到。6月23日发表在《自然》杂志上的一篇论文表明,在过去的5000年中,有1715颗恒星处于正确的天体位置,可以观测到人口稠密的地球凌日于太阳——在未来的5000年中,还有319颗恒星将进入这个最佳位置。而这其中有七颗遥远的恒星已知拥有可能支持生命的行星。

“不要总是说,‘我们可以从其他世界探测到什么?’和‘我们可以探测到的其他世界在哪里?’,换个角度思考,”美国自然历史博物馆的天文学家,这项新研究的合著者杰基·法赫蒂说。“哪些世界可以找到我们?有多少个?持续多长时间?”


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康奈尔大学的天文学家丽莎·卡尔滕内格向法赫蒂提出了创建一个地图的想法,该地图可以显示过去和未来哪些附近的恒星可以看到地球。“我想做十亿年!”卡尔滕内格谈到拟议的时间线时说。“然后我就想,‘不,你可以回溯的时间是有限的,’”法赫蒂解释说。

两位研究人员使用的数据集来自盖亚任务,这是一个由欧洲航天局于2013年发射的航天器,旨在清点和跟踪整个银河系中超过10亿颗恒星。它使用一种称为视差的距离测量技术,可以通过简单地眨一下一只眼睛,然后再眨一下另一只眼睛,并注意视野中的物体如何与其与您的距离成比例地移动来理解。“你的眼睛之间相隔一小段距离,而你眼睛之间的这段距离使你可以测量深度,”法赫蒂解释说。盖亚也是这样做的,只不过它的基线大致是地球绕太阳运行的轨道跨度,而不是人眼之间的距离。这个更长的基线使航天器能够更精确地测量天体距离和运动。但是,正如您的眼球一样,在确定这些超远距离物体的确切动力学方面仍然存在一些不确定性,法赫蒂说。

因此,两人决定采用从5000年前到5000年后的10000年窗口期。法赫蒂说,考虑到地球有45.5亿年的历史,这个时间线是保守的。但是时间因素仍然特别重要,因为空间中的一切都在随着时间的推移而移动,德国哥廷根马克斯·普朗克太阳系研究所的天体物理学家雷内·海勒说,他没有参与这项研究。“空间中发生的事情是动态的——这不是静态的画面!”他说。

法赫蒂和卡尔滕内格从盖亚数据集中挑选出距离太阳约300光年以内的恒星——那些“在我们附近”的恒星,法赫蒂说。多亏了盖亚和其他的调查,研究人员已经知道每颗恒星的移动速度,因此他们在大的虚拟地图上将恒星的轨迹向后和向前推移。这种方法使他们能够确定这些附近的恒星何时进入或将要进入所谓的地球凌日区,或者法赫蒂称之为“天空中的靶心”:恒星可能恰好对齐以瞥见我们的世界穿过太阳表面的区域。

这正是地球上的天文学家成功地用来寻找和研究其他恒星周围成千上万个世界的方法。通过连续监测一颗恒星,观测者可以寻找由阴影行星在我们太阳系看来在恒星表面游行而产生的“变暗和变亮”的规律模式。这种非凡的方法不仅告诉我们是否有行星围绕恒星运行,而且还允许观测者通过穿过其高层大气层的星光来观测行星大气的整体化学成分。“当行星在恒星前面经过时,它会留下一个光谱指纹,我们称之为——关于它的大气层的信息在星光中,”海勒说。

事实证明,卡尔滕内格和法赫蒂的研究并非第一个寻找可以观测到地球凌日的其他行星系统的研究。海勒和他的同事之一在2016年创建了一个类似的地图,尽管早期的研究仅统计了82颗会处于正确位置的恒星——并且它没有实现盖亚数据集允许卡尔滕内格和法赫蒂在其新论文中包含的时间分量。“我们考虑过其他人是否会像我们一样从太阳系外的角度寻找凌日行星,”海勒谈到他之前的工作时说。“他们中的一些人可能很幸运地看到我们地球人凌日于太阳前。”

卡尔滕内格说,从这种翻转的角度看地球和太阳系非常有价值。“我认为,有史以来最令人印象深刻的图像是卡尔·萨根帮助制作的淡蓝色点图片。”在那张著名的照片中,由出站的旅行者1号探测器在冥王星轨道之外拍摄,一小点光芒(地球)斜挂在太阳光束中,与漆黑的空间形成对比,其模糊的青色暗示着存在水汪汪的海洋和云层。这个图像是对威廉·布莱克经常引用的“一沙一世界”的视觉描述,它展示了即使是落在某个遥远探测器上的单个行星像素的光也可以揭示惊人的天体生物学相关信息。旅行者1号的视角证明了一个令人不寒而栗、令人兴奋的事实,正如我们能从星际深渊中看到自己一样,其他人也可以看到我们。

在卡尔滕内格和法赫蒂绘制的星图中,有七颗恒星已知拥有可能为岩石的系外行星,被认为是其表面可能存在液态水——从而存在我们所知生命——的可行候选者。其中之一,被称为罗斯128 b的世界,在地球的凌日区存在了大约2000年。它在公元前10世纪和公元10世纪之间“看到”了我们的星球,这段时间包括亚历山大大帝的统治、罗马的衰落和玛雅文明的鼎盛时期。但是最著名的景观尚未到来,并且存在于另一颗名为TRAPPIST-1的恒星周围。这颗恒星被七颗大小与地球大致相当的行星环绕。卡尔滕内格说,有四颗行星与TRAPPIST-1的距离合适,可能支持生命。这颗恒星及其行星群将在大约1600年后进入地球的凌日区。

一些天文学家说,这些恒星和相关的行星系统应该是当前和未来努力寻找可能不仅存在生命,甚至可能存在外星技术文明的系外行星的首要任务。“我会把提到的目标放在名单的首位,”SETI研究所的寻找地外生命(SETI)研究名誉主席吉尔·塔特尔说,他没有参与这项新研究。

回到地球上,我们如何为1600年后TRAPPIST-1进入我们的视线做好准备——或者为任何系外行星这样做做好准备?海勒说,用21世纪的技术制定37世纪的计划是徒劳的。人类甚至可能不会存在到那么遥远的未来,海勒为了想象力的缘故异想天开地考虑过这种可能性。他说,我们可以安装某种共轨巨型标志或装置,它会在太阳射出的光线上留下阴影,并与我们的星球并列,但如果有人每年按一下按钮,它就会被锁住。因此,一旦我们离开(或忘记了它),这个标志就会膨胀,向任何在我们不在时遇到它的生物显示“很高兴不认识你”的信息,他开玩笑说。

法赫蒂说,除了引导对外星生命的搜索外,她希望这份新的星图能够激发和开启人们的思维。她说,这个项目扩展了她对我们遇到其他世界的机会的看法。“我(在做这项工作时)有一种船在夜间擦肩而过的奇怪感觉,”法赫蒂补充说。海勒说,他对被联系也有一种奇怪的感觉。“想象一下,你住在一个房间里,所有的窗户都开着,你做所有的事,但你不知道所有的窗户都开着,”他说。“如果你知道自己一生都被人看着,你的行为会不一样吗?”

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