外星人在玩躲貓貓？

早在19世紀便有天文學家聲稱發現了系外行星（太陽系之外的行星），不過人們普遍認為直到1992年才首次真正證實了系外行星的存在（環繞著脈沖星PSR B1257+12的天體）。至那之后，其他系外行星陸陸續續被人們揭開神秘面紗。截至2016年2月22日，總共有2085顆已確認的系外行星，而天文學家曾估計銀河系可能包含多達4000億顆系外行星。

隨著系外行星的發現，一個相當令人感興趣的話題也隨之掀起：它們當中是否有一些存在外星生命？

外星人的家鄉在哪里？

根據天文學家的說法，適合生命生存的系外行星至少要符合以下幾個條件：1、行星與母恒星之間距離適當，這樣，行星表面可能會有液態水，甚至可能有生命，也就是說行星軌道得處于宜居帶內；2、母恒星有較長壽命；3、母恒星具有像太陽那樣相對穩定軌道。

很明顯，在已確認的系外行星中，這樣的天體并不多。2011年，科學家曾宣布有54顆可能適宜生命生存的系外行星，但是依照人類目前的技術，還無法真正地直接觀察系外行星。既然如此，人們是如何找到它們的呢？

其中一種方法是凌日法。因為系外行星也要圍繞它的母恒星轉動，運轉的過程中，會阻擋母恒星傳向地球的光線，導致地球人觀測到的母恒星的亮度減小。

科學家根據母恒星亮度的減少量和光持續時間繪制出母恒星的光變曲線（即天體相對于時間的亮度變化圖形）。在天文學上，利用恒星光變曲線可獲取系外行星的信息，即系外行星的大小和運轉速度等。

美國宇航局的開普勒太空望遠鏡這臺天空之眼，利用的就是凌日法。開普勒太空望遠鏡專門觀察手掌般大小的天空里15萬顆恒星的光芒。假設人類有400臺開普勒望遠鏡，就可以觀看到整個天空里的恒星光芒。人類的開普勒緊緊盯著這15萬顆恒星，告訴我們太陽系外行星的故事和潛在的外星人家鄉。

接下來就出現了這樣一個疑問：如果銀河系宜居星球中有另一個文明，他們會有自己的開普勒任務嗎？當他們觀測人類的恒星——太陽時，會看到什么？

假如外星人有太空望遠鏡

天文學家認為，如果確實存在有智慧的外星生命，他們也會用類似的原理尋找地球，也有開普勒任務。

假設外星人利用開普勒望遠鏡觀測太陽的光線，那么他們會察覺到一個秘密——地球的存在。因為根據太陽光線的變化，他們將發現圍繞太陽的眾多行星中，有一顆直徑約為1.3萬千米的星球——也就是人類的地球。如果他們觀測太陽光的時間足夠長（起碼要超過一個地球年），就會看到重復的太陽光變化信號，并能夠推斷出地球距離太陽有多遠，從而計算地球表面溫度的大致范圍，猜測生命存在的可能性有多大。

如果外星人無法通過開普勒望遠鏡確定地球上有沒有生命。那么接下來，他們可能會對地球大氣層進行檢測，因為大氣層可能會有一些“生命信號”，比如水蒸氣、氧氣，或工業污染物如臭氧，這些物質如果出現在大氣層，那么外星人會得到了一個提示：地球非常有可能存在生命。而臭氧等工業污染物暗示著地球擁有的是智慧生命。

相比而言，目前人類的技術還不能觀察到系外行星大氣層中這些“生命信號”，至少要等到2018年，人類的新一代幫手——杰姆斯韋伯太空望遠鏡發射后，或許才有能力探測其他恒星系統中的行星大氣層的“生命信號”。

高等文明如何躲避人類

接下來，天文學家們想到了另一個問題，假設宇宙中有其他智慧文明，為什么至今為止人類一直沒發現呢？

一個原因是人類還沒有遇上這樣的行星。另一原因是，也許其他的文明不想被我們發現。但是，面對地球上眾多的“天空之眼”，他們是如何將自己隱藏起來的？

為了逃避開普勒等工具的檢測，天體物理學家提出了一種外星人“隱身法”：利用激光系統，改變其母恒星的光線。

假設一顆大小同地球一樣的系外行星有外星人，這顆行星也圍繞著像太陽一樣的母恒星運行。外星人知道地球上有智慧生命，為了不被地球人發現，他們利用先進技術，在地球人將要看到他們行星凌日的時候，改變母恒星的光線，誤導地球人的開普勒太空望遠鏡的觀測結果。這聽起來似乎有點像天方夜譚，但其實這種隱身法是可行的。

根據美國哥倫比亞大學天體物理學家的計算結果，一顆類似地球的行星經過一顆類似太陽的母恒星前方時，如果要使地球人觀察到的母恒星的光芒不發生改變（即消除凌日信號），只需要從行星上向地球連續發射30兆瓦的激光，就能愚弄地球人的開普勒太空望遠鏡，讓地球人以為這顆行星并不存在。30兆瓦的激光發電量大約相當于6500個美國家庭在一年中使用的電量，也相當于國際空間站的太陽能電池陣列一年所收集的電量。

外星人應該知道自己母恒星系統附近所有可能存在的宜居行星。因此，外星人很容易就能確定應該在何時何地發射激光。

或者，外星人并沒有把整個星球藏起來，只是隱藏他們存在的痕跡。通過特定波長的激光，他們可以消除大氣層的氧氣和臭氧等“生命信號”，而我們將永遠不會知道他們的存在。

同理，如果人類想隱藏住地球，也可以利用激光來偽裝地球，或是隱藏地球大氣層的“生命信號”。這樣一來，外星人即便發現地球，也會認為上面沒有生命存在，便失去探索興趣。前提是假定外星人還沒有想出更尖端的辦法來探測行星的宜居性，否則他們可能很快就會識破我們的激光小把戲。

外星人若想暴露自己……

從某種程度上講，人類存在的秘密早就已經泄露出去了，人們已經往太空發射過裝載了人類信息的探測器（比如美國的旅行者號探測器，攜帶了54種人類語言的問候語，還有117種地球上動植物的圖形等等）。盡管人類的信息早已送往宇宙，但是我們不知道外星人會不會發現地球的秘密。

另一方面，我們反過來想一下，如果外星文明也想要暴露自己的身份，他們會用什么辦法向人類傳遞信息？首先，他們當然不會利用激光來隱藏自己，反而可能會通過激光隨意改變母恒星的光變現象，提醒地球人：其母恒星上的凌日信號有人造特征！

如果人們發現該母恒星的光線變化反常，則暗示著光是經由智慧生命改造過的。按照估算，這種方法比隱藏住整個星球所需的電量要少得多。

正如前面提到的，開普勒任務收集的是15萬顆恒星的光變曲線，但開普勒不是尋找系外行星的唯一項目，此外還有“超廣角尋找行星”計劃，歐洲航天局的“科羅”太空望遠鏡，匈牙利自動望遠鏡網絡等等，未來幾年還會有其他新項目上線，如“下一代太空望遠鏡”，TESS和柏拉圖太空望遠鏡。

到目前為止，在被發現的系外行星中，科學家分析了很大一部分的凌日特征，但仍舊沒有發現人造特征。不過這并不一定代表著系外行星中沒有外星人，或許人類已經得到了信息，只是還沒有意識到它是什么。

本文源自大科技*科學之謎 2016年第8期雜志文章、歡迎廣大讀者關注我們大科技的微信號：hdkj1997

發表于 2016-08-03 00:00
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