天体生物学家发现五种温室气体它们可能是改造后的系外行星的线索

加州大学河滨分校天体生物学家爱德华·施维特曼及其同事发现的五种人造温室气体，即使浓度相对较低的系外行星大气层也可以通过国家航空航天局/欧洲航天局/加拿大航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜和未来的太空望远镜探测到。

“对我们来说，这些气体是有害的，因为我们不想加剧气候变暖，”施维特曼博士说。

“但它们对于可能想要阻止即将到来的冰河时代或在其系统中改造一个原本无法居住的行星的文明来说是有益的，就像人类对火星的提议一样。”

“由于这些气体在自然界中并不大量存在，因此必须有人制造它们。”

“因此，如果发现它们，就表明存在智慧的、使用技术的生命形式。这种迹象被称为技术特征。”

作者提出的五种气体在地球上用于制造计算机芯片等工业应用。

它们包括甲烷、乙烷和丙烷的氟化物，以及由氮和氟或硫和氟组成的气体。

其中一个优点是，它们是极其有效的温室气体。例如，六氟化硫的增温能力是二氧化碳的 23,500 倍。相对较少的量就能使一颗冰冻星球升温至液态水可在其表面存续的程度。

所提出的气体的另一个优点——至少从外星人的角度来看——是它们的寿命极长，可以在类似地球的大气层中存活长达 50,000 年。

“它们不需要经常补充水分，就能维持适宜的气候，”施维特曼博士说。

其他人则提出将制冷剂化学物质(如氟利昂)作为技术特征气体，因为它们几乎完全是人造的，并且在地球大气中可见。

然而，与新论文中讨论的化学惰性的全氟气体不同，氟利昂可能并无益处，因为它们会破坏臭氧层。

“如果另一个文明拥有富含氧气的大气层，那么他们也会拥有他们想要保护的臭氧层，”施维特曼博士说。

“氟利昂会在臭氧层中分解，即使它们会催化臭氧层的破坏。”

“由于氟利昂更容易分解，因此寿命也很短，因此更难检测。”

最后，氟气体必须吸收红外辐射才能对气候产生影响。

这种吸收会产生相应的红外特征，可被太空望远镜探测到。

利用现有或计划中的技术，科学家可以在某些附近的系外行星系统中探测到这些化学物质。

“在类似地球的大气中，每百万个分子中只有一个可能是这些气体之一，并且有可能被检测到。这种气体浓度也足以改变气候，”施维特曼博士说。

为了得出这一计算结果，天体生物学家模拟了TRAPPIST-1 系统中的一颗行星，距离地球约 40 光年。

他们之所以选择这个包含至少七颗岩石行星的系统，是因为它是除我们自己的行星系统之外研究最多的行星系统之一。

虽然他们无法量化在不久的将来发现人造温室气体的可能性，但他们相信——如果它们存在——完全有可能在目前计划的表征行星大气的任务中探测到它们。

“如果你的望远镜已经因为其他原因表征了这颗行星，那么你就不需要付出额外的努力来寻找这些技术特征，”施维特曼博士说。

“如果找到它们，那一定是一件令人惊叹的事情。”

该团队的研究成果发表在《天体物理学杂志》上。