近日據(jù)外媒報道，麥吉爾大學(xué)的研究人員發(fā)表在《皇家天文學(xué)會月刊》的研究指出，他們已經(jīng)為地球收集了一個“指紋光譜”，可以用來識別太陽系以外有能力支持生命的行星。
麥吉爾大學(xué)物理系的學(xué)生伊芙琳·麥克唐納和她的導(dǎo)師尼古拉斯·考恩教授利用科學(xué)衛(wèi)星組織衛(wèi)星對地球大氣進(jìn)行了十多年的觀測，構(gòu)建了地球的傳輸光譜，這是一種紅外光下的地球大氣指紋光譜，顯示了在尋找可居住世界的過程中關(guān)鍵分子的存在。這包括臭氧和甲烷的同時存在，科學(xué)家希望只有當(dāng)?shù)厍蛏嫌羞@些化合物的有機來源時才能看到，這種檢測被稱為“生物標(biāo)記技術(shù)”。
考恩教授說：“一些研究人員試圖模擬地球的傳輸光譜，但我們這個是第一個成熟的地球紅外傳輸光譜，這就是外星人的天文學(xué)家觀察到地球時所看到的。'
加拿大航天局開發(fā)的科學(xué)衛(wèi)星是為了幫助科學(xué)家了解地球臭氧層的損耗，通過研究陽光穿過大氣層時大氣中的粒子。一般來說，天文學(xué)家可以通過觀察星光穿過大氣層時的變化來判斷在行星大氣層中發(fā)現(xiàn)了什么分子。儀器必須等待一顆行星經(jīng)過或經(jīng)過這顆恒星才能進(jìn)行這種觀察。借助足夠靈敏的望遠(yuǎn)鏡，天文學(xué)家可以潛在地識別二氧化碳、氧氣或水蒸氣等分子，這些分子可以指示一顆行星是否適合居住，甚至有人居住。
自從上世紀(jì)90年代首次發(fā)現(xiàn)一顆系外行星以來，天文學(xué)家證實了4000顆系外行星的存在。在這個相對較新的天文學(xué)領(lǐng)域中，“圣杯”任務(wù)是要找到可能承載生命的行星——地球2.0。
一個非常有前途的系統(tǒng)，可以容納這樣的行星，被稱為Trappist-1，將成為即將在2021年發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的目標(biāo)。麥克唐納和考恩通過這個未來的望遠(yuǎn)鏡顯示了一顆類似地球的行星大氣層將會是什么樣子。這臺望遠(yuǎn)鏡是美國宇航局、加拿大航天局和歐洲航天局合作建造的。
Trappist-1系統(tǒng)位于40光年之外，包含7顆行星，其中3到4顆位于所謂的“可居住區(qū)”，那里可能存在液態(tài)水。麥吉爾天文學(xué)家說，這個系統(tǒng)可能是一個很有希望的地方，以尋找類似于他們的地球指紋光譜的信號，因為行星正在圍繞一個M-矮星運行，一種比我們的太陽更小和更冷的恒星。
Trappist-1是附近的一顆紅矮星，這使得它的行星成為傳輸光譜的絕佳目標(biāo)。麥克唐納解釋說：“這是因為這顆恒星比太陽小得多，所以它的行星相對容易觀測。而且，這些行星的軌道離恒星很近，所以它們每隔幾天經(jīng)過一次。當(dāng)然，即使其中一顆行星有生命，我們也不希望它的大氣層與地球的大氣層相同，因為這恒星與太陽的差別很大?！?/p>
根據(jù)他們的分析，麥克唐納和考恩確認(rèn)，韋伯望遠(yuǎn)鏡將足夠靈敏，可以利用其儀器探測二氧化碳和水蒸氣。如果花足夠的時間觀察目標(biāo)行星，它甚至可以探測到甲烷和臭氧的生物信號。
