新研究提出：如果地球是一颗系外行星，外星人能说它有生命吗？

外星天文学家眼中的地球会是什么样子？如果他们像我们一样在天空中寻找宜居的迹象，他们的观察会告诉他们关于地球的什么信息？这是一个有趣的思想实验。

但这个实验不仅仅是有趣：它还具有科学启发性。在很多方面，研究我们的星球及其外观，然后尽可能地推断这些结果都更容易。

一项新的研究表明，寻找地球上生命的证据可能取决于外星天文学家观测的季节。

在太空科学中，几乎没有什么比发现一颗可能适合居住的行星更令人兴奋的了。头条新闻就像一条通过互联网，各个站点之间只有微小的变化。

到目前为止，我们只看到了可能支持生命存在的系外行星的一瞥和暗示。我们还有很长的路要走。

在我们能够说“是的。这个遥远的星球适合居住”之前，需要大量的科学和创新的推理。

一项新的研究可能是通过检查地球在不同季节的外观来达到这一目标的一部分。

该研究是“地球作为系外行星：II。地球随时间变化的热辐射及其生物指标的大气季节性。该报告可在印前网站 arXiv.org 上找到，主要作者是 Jean-Noel Mettler。Mettler 是苏黎世联邦理工学院物理系的博士生，研究系外行星和宜居性。

此类研究的历史根源可以追溯到20 世纪 70 年代，航天器造访太阳系的行星。先锋 10 号和 11 号（和）以及航海者 1 号和航海者 2 号（木星、土星、

和海王星）飞越了地球的一些兄弟姐妹。

这是对其他行星进行更深入表征的开始。通过测量紫外线和红外线，科学家们了解了很多关于行星大气、表面和整体能量平衡的特性。

但今天，我们生活在系外行星科学时代。我们正在将相同类型的观测扩展到数光年之外的行星。

我们发现的各种令人眼花缭乱的行星本身就很有趣，但如果说系外行星科学中有一个圣杯，那就一定是宜居性。我们想知道那里是否还有其他生物。

随着我们技术的进步，天文学家正在获得更强大的仪器来研究遥远的行星。银河系其他地方的技术文明很可能会做同样的事情。

2这项研究研究了地球的红外发射光谱、不同观测几何形状对这些光谱的影响，以及观测结果对于更远的观察者来说是如何呈现的。研究人员还_评估的季节变化如何影响光谱。 “我们了解到，地球的热发射光谱存在显着的季节性变化，并且生物指标的光谱特征强度，例如 N₂氧，CH₄, 氧₃，和一氧化碳

，很大程度上取决于季节和观看几何形状。”

。

，“地球的热发射光谱存在显着的季节性变化，生物特征吸收特征的强度在很大程度上取决于季节和观察几何形状。”

研究人员还通过观察几何形状发现热发射变化很大。随着时间的推移，陆地上的读数变化比海洋上的读数变化大得多。非洲赤道观和北极观以陆地为中心，表现出较大的变异性。

该论文总结道：“具体而言，北半球极点视图 (NP) 和以非洲为中心的赤道视图 (EqA) 在地球峰值波长约为 10.2 µm 时分别显示出 33% 和 22% 的年变化。”

但海洋的热稳定性意味着变化较小。 “另一方面，由于海洋热惯性较大，观看具有高海洋比例的几何图形，例如南半球极点（SP）和以太平洋为中心的赤道视图（EqP），显示出较小的年度变化。”

说。作者

有些变化很小，在观察遥远的行星时很难解决。脏数据可能会掩盖它们。

“即使对于地球，尤其是赤道视图，圆盘积分数据中吸收特征的通量和强度的变化也很小，通常约为 10%。在未来的系外行星观测中，将这些变化与噪声分开将是一个挑战。”

解释地球的复杂性使其成为此类观测的困难目标，作者也承认这一点。“这种复杂性使得行星环境的远程表征变得非常具有挑战性，”他们

。

“使用地球作为我们的试验台，我们了解到行星及其特征不能用单一的热发射光谱来描述，而是需要多历元测量，最好是反射光和热发射。”

我们对系外行星的大部分探测都是基于这些行星在其恒星前面的几次凌日。这有其局限性。

他们的方法可以为反射光下的系外行星观测提供独特的数据。