天文學家找到了探測太空中水和外星生命的新方法

天文學中最大的問題之一是是否有其他行星可以支持生命。要做到這一點，天文學家必須找到表面含有液態水的行星，他們剛剛開發了一種新的探測方法。

來自伯明翰大學、麻省理工學院和其他機構的天文學家團隊找到了一種在系外行星或太陽係以外的行星上尋找水和生命的新方法，透過觀察大氣中二氧化碳和臭氧的含量。

研究人員表明，如果一顆系外行星的二氧化碳含量低於鄰近行星，則意味著其表面存在液態水。如果它還含有臭氧，那就有生命。

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研究人員開發出尋找太空生命的新方法

研究人員的想法是基於對地球、金星和火星的觀察，這些行星都是位於太陽宜居帶的岩石行星，他們的大氣中二氧化碳含量差異很大。地球是二氧化碳最少的星球，因為數百萬年來，它的海洋吸收了其中的大部分。

這個過程有助於調節地球氣候並使其適合生命生存。另一方面，金星含有最多的二氧化碳，因為它沒有海洋，而且那裡的溫室效應非常嚴重，使其變得極其炎熱且不適合居住。就火星而言，它含有適量的二氧化碳，但它太冷、太乾燥，無法含有液態水。

因此研究人員認為，如果他們在其他行星系統中發現類似的二氧化碳變化模式，他們可以識別可以找到液態水和可能存在生命的行星。他們提出了尋找此類行星的策略，首先確認它們有大氣層，然後測量它們所含的二氧化碳量。他們認為，這種方法最適合具有多個大小和軌道相似的類地行星的系統，例如我們自己的太陽系。

«二氧化碳是紅外線中很強的吸收劑，可以在系外行星的大氣中輕鬆檢測到麻省理工學院的天文學家、研究的作者之一朱利安‧德威特說。 “因此，二氧化碳訊號可以揭示系外行星大氣的存在»。

一旦天文學家確定一個系統中的幾顆行星都有大氣層，他們可以測量其中的二氧化碳含量，以確定其中一種的二氧化碳含量是否比其他的少得多。如果是這樣，這顆行星可能適合居住，這意味著它的表面有大量液態水。

如何判斷該星球是否有人居住？

顯然，宜居條件並不一定意味著行星上有人居住。為了確定生命是否確實存在，作者建議天文學家尋找行星大氣層的另一個特徵：臭氧。

在地球上，植物和一些微生物有助於提取二氧化碳，但程度低於海洋。然而，作為這個過程的一部分，生命形式釋放氧氣，氧氣與來自太陽的光子反應，轉化為臭氧，一種比氧氣本身更容易檢測的分子。

如果一顆行星的大氣層顯示出臭氧和二氧化碳消耗的跡象，那麼它很可能是一個宜居、有人居住的世界。團隊認為詹姆斯韋伯太空望遠鏡由NASA/ESA/CSA 計劃於2024 年發射，將能夠測量附近多行星系統中的二氧化碳，可能還會測量臭氧，例如TRAPPIST-1，這是一個由七顆行星圍繞一顆明亮恆星運行的系統，距離只有40 光年來自地球。