系外行星大气中的温室气体可能是存在外星人的信号。图片来源：Pixabay

本报讯 如果外星人改变了自己星系中的一颗行星，使其变得更温暖，那么科学家就能将其找出来。如今，美国加州大学河滨分校（UCR）的一项新研究确定了地球化行星释放的人造温室气体。

一颗经过人工改造的行星将会适合生命的存在。使用现有技术，即使太阳系外行星的大气层浓度相对较低，但依然能将该研究描述的气体检测出来。而这可能是包括詹姆斯·韦布空间望远镜或未来由欧洲主导的太空望远镜需要完成的工作。

“对地球来说，这些温室气体是有害的，因为我们不想加剧气候变暖。但它对于另一个文明来说可能是有益的，他们可能想要阻止即将到来的冰河时代，或者改造一个不适合居住的星球。”UCR天体生物学家和主要研究作者Edward Schwieterman说。

由于这些气体在自然界中不会大量存在，因此必须要制造它们。换句话说，这些气体是一种智能的、使用技术的生命形式的标志。这种迹象也被称为技术标志。

在这项研究中，科学家提出了5种在地球上用于制造计算机芯片等工业应用的气体，包括氟化的甲烷、乙烷和丙烷，以及由氮和氟或硫和氟组成的气体。《天体物理学杂志》6月25日发表的一篇新论文详细介绍了它们作为地球化气体的优点。

其中一个优点是，这些气体都是非常有效的温室气体。例如，六氟化硫的升温能力是二氧化碳的23500倍。这种气体只需很少就可以将一颗冰冻的行星升温到液态水可以在其表面持续存在的程度。

而从外星人的角度来看，这些气体的另一个优点是存在时间非常长，可以在类地大气层中持续存在长达5万年。“它们不需要经常补充，就能保持宜人的气候。”Schwieterman说。

另一些人则提议将氯氟烃等制冷剂作为技术标志气体，因为它们几乎完全是由人造的，而且在地球大气层中可见。然而，与论文中讨论的具有化学惰性的全氟化气体不同，氟氯烃可能并不友好，因为它会破坏臭氧层。

“如果另一个文明有富氧的大气层，他们也会拥有需要保护的臭氧层。”Schwieterman说，氯氟烃会破坏臭氧层，并且很容易在臭氧层中分解。此外，由于其存在时间很短，因此更难被检测到。

最后，氟化气体必须吸收红外辐射才能对气候产生影响。这种吸收会产生相应的红外信号，可以用太空望远镜探测到。利用现有或计划中的技术，科学家可以在附近某些系外行星系统中探测到这些化学物质。

“在类似地球的大气层中，每100万个分子中只有一个可能是这些气体分子，而且有可能被探测到。这种气体浓度足以改变气候。”Schwieterman说。

为了进行计算，研究人员模拟了TRAPPIST-1星系中的一颗行星，它距离地球约40光年。他们选择了这个包含7颗岩石行星的系统，因为该星系是除了太阳系外，研究最多的行星系统之一。该小组还考虑了欧洲LIFE任务探测氟化气体的能力。LIFE任务能够使用红外光对行星直接成像，使其能够比韦布空间望远镜探测更多的系外行星。

虽然研究人员无法量化在不久的将来发现这些气体的可能性，但他们相信，如果这些气体存在，那么在目前计划的行星大气层表征任务中完全有可能探测到它们。“如果能找到它们，那将是一个大惊喜。”Schwieterman说。

（李木子）

相关论文信息：

https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad4ce8