 圖為地外行星比鄰星b的概念圖。 圖為地球周圍人造衛(wèi)星的分布示意圖。注意近地軌道衛(wèi)星（內(nèi)圈）與地球同步軌道衛(wèi)星（外圈）的區(qū)別。圖中并非真實(shí)比例。 新浪科技訊 北京時(shí)間6月12日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，外星人愛好者們?cè)O(shè)計(jì)了多種搜尋外星生命跡象的復(fù)雜方法。但一篇新論文指出，我們也許想得過(guò)于復(fù)雜了。與其去找巨型建筑和太空船，不如找找更顯而易見的東西，比如圍繞遙遠(yuǎn)地外行星旋轉(zhuǎn)的外星人衛(wèi)星和太空垃圾。
這篇發(fā)表在《天體物理學(xué)期刊》上的論文指出，利用現(xiàn)有技術(shù)，應(yīng)當(dāng)可以從地球上觀察到地外行星同步軌道上的衛(wèi)星，只要這些衛(wèi)星數(shù)量夠多就行。該研究作者、加那利天體物理學(xué)研究所的天文學(xué)家赫克托·索卡斯·納瓦羅（Hector Socas-Navarro）表示，我們可以用尋找地外行星所用的凌日法來(lái)尋找此類目標(biāo)。他解釋道，從地球上看去，當(dāng)?shù)赝庑行菑淖约旱乃拗骱阈乔胺酱┻^(guò)時(shí)，圍繞在該行星周圍的衛(wèi)星和太空垃圾應(yīng)當(dāng)會(huì)產(chǎn)生一種獨(dú)特的光曲線特征。該方法可幫助我尋找與地球約處于同一技術(shù)發(fā)展水平的外星文明。
對(duì)地外文明的搜尋在上世紀(jì)60年代最為踴躍。科學(xué)家一開始試圖尋找外星射電信號(hào)，但一無(wú)所獲，說(shuō)明還需要采用其它策略。近年來(lái)，科學(xué)家提出我們可以試著尋找巨型外星結(jié)構(gòu)體，如戴森球；以及其它技術(shù)痕跡，比如極度先進(jìn)的推進(jìn)系統(tǒng)、反物質(zhì)發(fā)電站、小行星采礦的跡象等等。
但這些方法的一大局限在于，它們都假定外星智慧處于極度發(fā)達(dá)水平，但這僅僅是一種假說(shuō)。高度發(fā)達(dá)的外星人也許根本就不存在，但我們可以從自身判斷，像我們這樣的中等發(fā)達(dá)文明的確是存在的。索卡斯·納瓦羅的提議之所以令人激動(dòng)，就因?yàn)樗J(rèn)為有可能找到這種所謂的“中等發(fā)達(dá)地外文明”，并且我們已經(jīng)具有、或者很快就會(huì)獲得尋找它們所需的工具和技術(shù)。
過(guò)去30年間，天文學(xué)家已經(jīng)用凌日法找到了數(shù)百顆地外行星。很快，科學(xué)家就能夠分析出這些遙遠(yuǎn)行星大氣層中的化學(xué)元素。今后有了詹姆斯韋伯望遠(yuǎn)鏡、大麥哲倫望遠(yuǎn)鏡、歐洲甚大望遠(yuǎn)鏡、以及位于夏威夷的30米望遠(yuǎn)鏡，我們的技術(shù)水平還將進(jìn)一步提高。
索卡斯·納瓦羅的新論文指出，這些工具可用來(lái)搜尋地外行星周圍的“人”造衛(wèi)星和太空垃圾。更具體來(lái)說(shuō)，我們應(yīng)當(dāng)能識(shí)別出行星周圍“克拉克帶”（ Clarke Belt）中的物體�？死藥б孕≌f(shuō)家阿瑟·克拉克（Arthur C。 Clarke）命名，他在1945年發(fā)表了一篇論文，提議讓通訊衛(wèi)星在地球靜止軌道上運(yùn)行。
索卡斯·納瓦羅指出，我們應(yīng)該留心觀察地外行星的克拉克帶�！翱死藥в尚行庆o止軌道和行星同步軌道中的太空設(shè)備和太空垃圾等各類物體構(gòu)成，”他在新論文中寫道，“構(gòu)成克拉克帶不需要任何人類尚未發(fā)明的技術(shù)，只不過(guò)對(duì)軌道空間利用得更多而已。也許外星文明比我們歷史更悠久，在外星球上生活的時(shí)間更長(zhǎng)。或者出于某些未知原因，它們對(duì)太空設(shè)備的需求更多。”
的確，克拉克帶要想被地球探測(cè)到，必須足夠稠密、含有大量衛(wèi)星和太空垃圾。索卡斯·納瓦羅利用計(jì)算機(jī)模擬，分析克拉克帶需要達(dá)到怎樣的厚度、或不透明度，才能在凌日時(shí)產(chǎn)生可探測(cè)到的光曲線痕跡。各恒星產(chǎn)生的光量不同，因此不同行星的克拉克帶可被探測(cè)到的難易程度也不同。計(jì)算結(jié)果顯示，比鄰星b和TRAPPIST-1星系中的幾顆行星周圍若存在克拉克帶，都能從地球上探測(cè)到。當(dāng)這些行星及其克拉克帶發(fā)生凌日現(xiàn)象時(shí)，其中央恒星的亮度都會(huì)有所下降。索卡斯·納瓦羅指出，這種變化與土星環(huán)等天然環(huán)結(jié)構(gòu)造成的變化有本質(zhì)的不同。
地球的克拉克帶中含有地球靜止衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星。索卡斯·納瓦羅稱，這些設(shè)備的密度還不夠，無(wú)法從外星球探測(cè)到。約三分之二的人造衛(wèi)星為近地軌道衛(wèi)星，高度約160至2000公里。由于距地表過(guò)近，這些衛(wèi)星不可能被外星文明發(fā)現(xiàn)。而地球的克拉克帶位于地表上空約3.6萬(wàn)公里處，雖然位置夠高，但此處的衛(wèi)星又遠(yuǎn)少于近地軌道衛(wèi)星。但索卡斯·納瓦羅指出，位于該軌道上的衛(wèi)星密度正呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。按現(xiàn)有增長(zhǎng)速度，地球的克拉克帶再過(guò)180至200年，便能達(dá)到可被探測(cè)到的水平。不過(guò)他也指出，這一預(yù)測(cè)是有附加條件的。
這一推斷顯然不夠預(yù)言的資格。我們不能保證今后的200年都會(huì)維持目前的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。如果對(duì)軌道設(shè)備的需求下降，其增長(zhǎng)速度就會(huì)放緩；而如果出現(xiàn)了新技術(shù)，使人類需要更多的軌道設(shè)備，或者有能力生產(chǎn)更多設(shè)備，其增長(zhǎng)就會(huì)加速。說(shuō)到這里，不妨再介紹一下克拉克設(shè)想的另一項(xiàng)發(fā)明：能夠直達(dá)地球靜止軌道的“太空電梯”。若能實(shí)現(xiàn)，這也有可能加速衛(wèi)星數(shù)量的增長(zhǎng)�？傊�2200年這個(gè)年份不是說(shuō)到了那時(shí)、人類就能達(dá)到可被外星文明探測(cè)到的水平，而是說(shuō)從現(xiàn)有趨勢(shì)來(lái)看，這一預(yù)期還算合理。
有趣、但也令人不安的是，這意味著地球文明遲早會(huì)被外星人發(fā)現(xiàn)。地球靜止軌道上每多一顆衛(wèi)星，我們就離那一天又近了一步。這也許是好消息，也許是壞消息，總之值得我們考慮一下。當(dāng)然，我們還在向外泄露射電信號(hào)，但它們?cè)谶h(yuǎn)距離傳輸后會(huì)大大減弱，因此不必?fù)?dān)心我們會(huì)以這種方式暴露身份。
索卡斯·納瓦羅提議的好處之一在于，這樣做基本不需要任何成本，可在對(duì)地外行星的日常搜索中順帶進(jìn)行，只需要眼尖的天文學(xué)家在光曲線中分辨克拉克帶造成的痕跡就行了。
最后要說(shuō)的是，雖然這種方法似乎很有潛力，但我們還不清楚每個(gè)外星文明的克拉克帶可被探測(cè)到的窗口期有多長(zhǎng)�？赡軆H有短短幾百年，因?yàn)樵谥械劝l(fā)達(dá)文明過(guò)渡到高度發(fā)達(dá)文明后，克拉克帶的痕跡也將隨之消失。例如，假如某個(gè)外星文明全都生活在戴森球中，周圍就不會(huì)存在可被探測(cè)到的克拉克帶。所以就算用這種方法，我們也要極為幸運(yùn)才能得償所愿。但盡管如此，我們依然應(yīng)當(dāng)盡力一試。（葉子） |
