如果外星人从远处观察地球，他们会看到这个吗？

曩昔十年间，人类对太阳系外行星的研究已经相对当作熟，截止今朝，我们已经发现了跨越4000颗系外行星。

这就衍生出了一个问题：若是有另一个进步前辈物种正在研究地球，他们会看到什么？操纵地球的多波长数据，来自加州理工大学的科学家们为遥远的外星不雅测者绘制了一幅地球图像。

除了知足好奇心，这项研究还能帮忙天文学家寻找和重建“类地球”系外行星的概况特征。

该研究以地球为外行星的角度，绘制了一张二维的地球“外星地图”，并于近日颁发于《科学》杂志上。

研究人员包罗了来自加州理工地质学院、行星科学部（GPS）和NASA喷气推进尝试室的Siteng Fan等人。

当我们在太阳系之外的茫茫星海中寻找潜在的可栖身行星时，科学家们被迫采纳间接的方式。

因为大大都系外行星都无法直接不雅测到它们的大气当作分或者概况特征，即无法直接当作像，是以科学家们认为该系外行星至少要“看着像地球”。

正如Fan所言，这反映了系外行星研究今朝不得不面临的局限性：“起首，今朝我们还没有拟定对系外行星知足可栖身性的最低要求。固然已经有一些尺度，但并不确定它们是否充实且需要。其次，今朝的不雅测手艺也不足以证实某颗行星是否真的具有可栖身性。”

鉴于地球是我们所知的独一一个可以或许维持生命供给的行星，研究团队认为，对地球的长途不雅测成果可以作为我们寻找可栖身外星的参考尺度。

Fan说道：“外星人眼中地球的样子，将为我们找到一个和地球相像的行星指明偏向。”

在地球的生命系统中，最主要的就是水轮回。它有三个分歧的阶段，即水蒸气、固结当作云和冰粒，以及地表存在水体。

这些存在被认为是宜居的潜在迹象，并且可以长途不雅测到。是以，识别系外行星的概况特征和云层对于识别它们的可栖身性便至关主要。

为了确定长途不雅测地球是什么样子，研究团队收集了9740张由NASA的深空天气不雅测卫星拍摄的地球图片。在2016至2017年的两年时候里，每68至110分钟就会拍摄一次，捕获来自地球大气层的多波长反射光。

然后，Fan和他的同事将所有图像连系起来并整合到地球圆盘上，有用地重现了那两年间地球在外星办事器上呈现的模样。

图：S.Fan et al.

研究小组对所得的曲线进行阐发，并将其和原始图像进行比力，以便将曲线中的参数与地球的陆地和云层一一对应。在遴选出了联系关系最紧密亲密的参数之后，研究人员将其维度调整为24小时的地球自转，便获得了一张轮廓图（如上图），它就代表了从光年之外所见到的地球的光曲线图像。

黑线暗示地表特征，大致上与各大洲的海岸线相对应。绿色则进一步暗示非洲（中）、亚洲（右上）、海说神聊美和南美（左）以及南极洲（下）。中心则是海洋，浅的是红色，深海则是蓝色。

当天文学家将这个暗示的方式应用于系外行星的光曲线不雅测时，就可以评估该行星是否有海洋、云层和冰盖，而这些都是“类地球”所需的需要元素。正如Fan所说：“这项工尴尬刁难于确定外行星的地址特征和天气系统具有重大的意义。我们发现，地球光曲线的转变本家儿如果由云和陆地/海洋构成的，是以，拥有同类型特征的系外行星就更有可能承载着生命。”

在不久的未来，下一代仪器将实现更具体的外行星调查，如James Webb太空千里镜；而即将上线的超大千里镜（ELT）、三十米千里镜（TMT）和巨型麦哲伦千里镜（GMT）估计将实现对较小的岩石行星的直接当作像研究。

加上对地表特征和大气前提的研究，天文学家最终将能识别出哪些系外行星具有可栖身的前提，哪一些没有。

蝌蚪五线谱编译自sciencealert，译者狗格格，转载须授权