尋找外星文明或現曙光
同步衛星帶是“指路明燈”

發佈時間： 2018-05-09 11:26:25   |  來源： 科技日報   |  責任編輯： 張豐

“克拉克係外衛星帶(CEB)”藝術概念圖以及科幻小説作家阿瑟·克拉克的肖像。圖片來源：美國趣味科學網站

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科學家認為，人類目前擁有的科學儀器可以探測到與人類處於同等技術水準的外星文明。一項新研究顯示，如果一個外星人世界周圍的同步衛星足夠多，分佈足夠稠密，那麼，人類就可以借助用來發現未知行星的天文望遠鏡，找出那些在浩渺宇宙間飄蕩的外星文明。

首選與人類技術水準相當的外星文明

數十年來，天文學家一直在尋找探測外星人蹤跡的方法，其中大多數方法重在尋找技術上比我們先進得多的文明。

但一項新研究主要作者、加那利群島天體物理研究所的赫克托·索卡斯-納瓦羅説，這些方法的問題在於，很難確定比人類更先進的文明可能採取何種技術手段。例如，在上世紀60年代，有人認為，更先進的文明可能會使用“戴森球”(Dyson sphere)和其他大結構捕獲來自主恒星的能量。所謂“戴森球”其實就是直徑約2億千米、用來包裹恒星開採恒星能的人造天體，是一個利用恒星做動力源的天然核聚變反應堆。

但索卡斯-納瓦羅指出，如果一個文明能夠成功地精煉核裂變過程，它可能從來不需要建造這樣的結構。他認為，尋找與我們處於相近水準的文明會更有意義，因為我們知道，至少有一個族群遵循這樣的技術思路。搜尋地外文明研究所(SETI)正是秉持這一思路，尋找外星文明發出的資訊，就像我們自己無意中(有時故意)送入太空的無線電信號。

“克拉克係外衛星帶”或提供“思路”

索卡斯-納瓦羅認為，人類目前擁有的科學儀器可以探測到與人類處於同等技術水準的外星文明。在地球上，政府和私人公司發射地球同步衛星，用於科研、通信、偵察以及軍事等領域，製造衛星可能也是其他文明採取的技術步驟。

據美國趣味科學網站近日報道，在此思路的指導下，索卡斯-納瓦羅提出了係外行星的同步衛星帶——“克拉克係外衛星帶(CEB)”的概念，其以著名科幻小説家阿瑟·C·克拉克的名字命名。

他認為，如果一個外星人世界周圍的同步衛星足夠多，分佈足夠稠密，那麼，人類就可以借助現在用來發現未知行星的天文望遠鏡，找出那些在浩渺宇宙間飄蕩的外星文明。

索卡斯-納瓦羅説：“對來自極端先進文明的可能信號進行研究，這包含了太多臆測。CEB的優勢在於尋找我們了解的技術。”

他模擬了環繞係外行星旋轉的同步衛星帶，以了解它們是否可以被美國國家航空航太局(NASA)的開普勒太空望遠鏡、“淩日係外行星勘探衛星(TESS)”等儀器探測到。他發現，不管組成同步衛星帶的是許多小型衛星還是一小撮大型的、類似城市規模的物體，這個同步衛星帶都需要達到一定的完整度，才能被上述航太器探測到。

索卡斯-納瓦羅強調：“CEB的高度至關重要，至於它們是大量小型物體還是少數大型物體，似乎不那麼重要。當然，如果圍繞係外行星運作的物體更大，該係外行星的CEB就更容易被探測到。”計算表明，一個可探測到的CEB需要大量相互間隔100米、直徑1米的衛星，或者相互間隔100公里、直徑1公里的太空城市，或者是兩者的混合。

索卡斯-納瓦羅還指出，探測到這樣一個衛星帶的理想環境是距地球100光年內的暗紅矮星周圍。

“淩日”勘探衛星或大有可為

索卡斯-納瓦羅認為，開普勒太空望遠鏡和TESS在這一方面將大有可為。

他説：“如果我們足夠幸運，而且開普勒太空望遠鏡觀測的一顆恒星系中恰好擁有一顆CEB密度較大的行星，那該望遠鏡肯定會看到它。”

因此，他提議重新分析開普勒太空望遠鏡在執行主要任務期間，以及自2014年以來其執行額外任務(K2)期間，發現的2600顆已確認的行星，看看它們是否擁有外星人衛星的微弱信號。

他還説，新一代係外行星“獵手”TESS比開普勒太空望遠鏡更有機會發現CEB，因為預計TESS能比開普勒太空望遠鏡在紅矮星周圍找到更多行星。

美聯社的報道指出，開普勒太空望遠鏡把目光投向數千光年外的恒星;而TESS衛星將把目光集中在距離我們數十或數百光年的恒星鄰居身上。TESS的觀測目標正是索卡斯-納瓦羅所説的涼爽、不起眼的紅矮星，它們被認為是滋生行星的溫床。為了找到這些行星，TESS將同樣採用開普勒太空望遠鏡所用的淩日法，即等候恒星亮度定期出現的快速下降，這將使在恒星面前通過的行星“露出馬腳”，這是目前天文學家可以採取的最好辦法。

NASA官員説，TESS是“初生牛犢”;而開普勒太空望遠鏡已是“廉頗老矣”，其光輝旅程即將結束，該望遠鏡的燃料即將耗盡，可能在幾個月後停止運轉。

在茫茫宇宙中，人類是否獨一無二?尋找外星文明正是為了回答這個千古未解之謎。隨著技術的不斷發展，曙光似乎慢慢出現。(記者 劉霞)