地球的指紋光譜：暗示著在太陽系之外找到可居住的行星

近日據外媒報道，麥吉爾大學的研究人員發表在《皇家天文學會月刊》的研究指出，

他們已經為地球收集了一個“指紋光譜”，可以用來識別太陽系以外有能力支援生命的行星

。

麥吉爾大學物理系的學生伊芙琳·麥克唐納和她的導師尼古拉斯·考恩教授利用科學衛星組織衛星對地球大氣進行了十多年的觀測，構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鍵分子的存在

。這包括臭氧和甲烷的同時存在，科學家希望只有當地球上有這些化合物的有機來源時才能看到，這種檢測被稱為“生物標記技術”。

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家觀察到地球時所看到的

。‘’

加拿大航天局開發的科學衛星是為了幫助科學家瞭解地球臭氧層的損耗，透過研究陽光穿過大氣層時大氣中的粒子。一般來說，天文學家可以透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現了什麼分子。儀器必須等待一顆行星經過或經過這顆恆星才能進行這種觀察。藉助足夠靈敏的望遠鏡，天文學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90年代首次發現一顆系外行星以來，天文學家證實了4000顆系外行星的存在。在這個相對較新的天文學領域中，“聖盃”任務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，可以容納這樣的行星，被稱為Trappist-1，將成為即將在2021年發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的目標。麥克唐納和考恩透過這個未來的望遠鏡顯示了一顆類似地球的行星大氣層將會是什麼樣子。這臺望遠鏡是美國宇航局、加拿大航天局和歐洲航天局合作建造的。

Trappist-1系統位於40光年之外，包含7顆行星，其中3到4顆位於所謂的“可居住區”，那裡可能存在液態水。麥吉爾天文學家說，這個系統可能是一個很有希望的地方，以尋找類似於他們的地球指紋光譜的訊號，因為行星正在圍繞一個M-矮星執行，一種比我們的太陽更小和更冷的恆星。

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。麥克唐納解釋說：“這是因為這顆恆星比太陽小得多，所以它的行星相對容易觀測。而且，這些行星的軌道離恆星很近，所以它們每隔幾天經過一次。當然，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，因為這恆星與太陽的差別很大。”

根據他們的分析，麥克唐納和考恩確認，韋伯望遠鏡將足夠靈敏，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行星，它甚至可以探測到甲烷和臭氧的生物訊號。