如果外星人從遠處觀察地球，他們會看到這個嗎？

曩昔十年間，人類對太陽系外行星的研究已經相對當作熟，截止今朝，我們已經發現了跨越4000顆系外行星。

這就衍生出了一個問題：若是有另一個進步前輩物種正在研究地球，他們會看到什么？操縱地球的多波長數據，來自加州理工大學的科學家們為遙遠的外星不雅測者繪制了一幅地球圖像。

除了知足好奇心，這項研究還能幫忙天文學家尋找和重建“類地球”系外行星的概況特征。

該研究以地球為外行星的角度，繪制了一張二維的地球“外星地圖”，并于近日頒發于《科學》雜志上。

研究人員包羅了來自加州理工地質學院、行星科學部（GPS）和NASA噴氣推進嘗試室的Siteng Fan等人。

當我們在太陽系之外的茫茫星海中尋找潛在的可棲身行星時，科學家們被迫采納間接的方式。

因為大大都系外行星都無法直接不雅測到它們的大氣當作分或者概況特征，即無法直接當作像，是以科學家們認為該系外行星至少要“看著像地球”。

正如Fan所言，這反映了系外行星研究今朝不得不面臨的局限性：“起首，今朝我們還沒有擬定對系外行星知足可棲身性的最低要求。固然已經有一些尺度，但并不確定它們是否充實且需要。其次，今朝的不雅測手藝也不足以證實某顆行星是否真的具有可棲身性。”

鑒于地球是我們所知的獨一一個可以或許維持生命供給的行星，研究團隊認為，對地球的長途不雅測成果可以作為我們尋找可棲身外星的參考尺度。

Fan說道：“外星人眼中地球的樣子，將為我們找到一個和地球相像的行星指明偏向。”

在地球的生命系統中，最主要的就是水輪回。它有三個分歧的階段，即水蒸氣、固結當作云和冰粒，以及地表存在水體。

這些存在被認為是宜居的潛在跡象，并且可以長途不雅測到。是以，識別系外行星的概況特征和云層對于識別它們的可棲身性便至關主要。

為了確定長途不雅測地球是什么樣子，研究團隊收集了9740張由NASA的深空天氣不雅測衛星拍攝的地球圖片。在2016至2017年的兩年時候里，每68至110分鐘就會拍攝一次，捕獲來自地球大氣層的多波長反射光。

然后，Fan和他的同事將所有圖像連系起來并整合到地球圓盤上，有用地重現了那兩年間地球在外星辦事器上呈現的模樣。

圖：S.Fan et al.

研究小組對所得的曲線進行闡發，并將其和原始圖像進行比力，以便將曲線中的參數與地球的陸地和云層一一對應。在遴選出了聯系關系最緊密親密的參數之后，研究人員將其維度調整為24小時的地球自轉，便獲得了一張輪廓圖（如上圖），它就代表了從光年之外所見到的地球的光曲線圖像。

黑線暗示地表特征，大致上與各大洲的海岸線相對應。綠色則進一步暗示非洲（中）、亞洲（右上）、海說神聊美和南美（左）以及南極洲（下）。中心則是海洋，淺的是紅色，深海則是藍色。

當天文學家將這個暗示的方式應用于系外行星的光曲線不雅測時，就可以評估該行星是否有海洋、云層和冰蓋，而這些都是“類地球”所需的需要元素。正如Fan所說：“這項工尷尬刁難于確定外行星的地址特征和天氣系統具有重大的意義。我們發現，地球光曲線的轉變本家兒如果由云和陸地/海洋構成的，是以，擁有同類型特征的系外行星就更有可能承載著生命。”

在不久的未來，下一代儀器將實現更具體的外行星調查，如James Webb太空千里鏡；而即將上線的超大千里鏡（ELT）、三十米千里鏡（TMT）和巨型麥哲倫千里鏡（GMT）估計將實現對較小的巖石行星的直接當作像研究。

加上對地表特征和大氣前提的研究，天文學家最終將能識別出哪些系外行星具有可棲身的前提，哪一些沒有。

蝌蚪五線譜編譯自sciencealert，譯者狗格格，轉載須授權