谁会知道我们在地球上?

搜寻地外文明(SETI)的主要任务是向外寻找附近的恒星，寻找无法用已知的自然过程来解释的信号。但也有人考虑到可能有外星智慧生物在寻找我们。调查包括有意向附近恒星发送信号，以及计算我们文明的无线电传输将到达多远。

一项新的研究关注的问题是，谁可能有能力探测我们，并考虑我们如何寻找其他恒星周围生命的迹象。该研究估计，地球周围有数千个恒星系统，通过这些系统，假设的居民将能够探测到我们的存在，通过我们一直使用的在其他恒星周围寻找生命的技术。围绕这些恒星运行的文明也能够探测到大气中的氧气或我们在上个世纪左右产生的无线电信号。

一个变化的景观

这项新的分析由研究人员完成莉萨杰奎琳·费厄蒂的研究结果依赖于欧洲航天局的数据盖亚的使命它被放置在太空中，以生成银河系的三维地图。但银河系不是静止的;它的恒星同步旋转，但它们也相对移动。对许多恒星来说，盖亚的重复观测也可以估算出它们相对于太阳的运动。这使得柯廷安和法厄蒂可以在时间上向前和向后扩展他们的分析，创造了一个以现在为中心的10000年跨度的窗口。

这个窗口的大小很重要，因为离太阳最近的恒星往往有最大的相对运动。因此，他们对太阳的视角将比遥远的恒星变化得更快。

我们发现系外行星最成功的方法是寻找凌日现象，即一颗行星的轨道在其主恒星和地球之间运行，从而阻挡恒星的部分光线。因为我们知道地球轨道相对于银河系其他部分的方向，所以有可能计算出哪些恒星处于可以观测我们凌日的位置。因为我们可以让时间倒转向前，我们可以确定哪些恒星在过去已经在某个位置探测到我们，或者将在未来移动到某个位置来探测我们。

在大多数情况下，我们不知道是否有行星围绕这些恒星运行，也没有生命存在的迹象。这只是对观测地球可能的位置的简单计算。

天啊，到处都是星星

柯廷安和法厄蒂把他们的分析限制在最近的325光年——对于那些被看起来是随机的数字弄糊涂的人来说，这就是100秒差距。但即使是这个数字也有点武断。我们已经发现了比这更远的系外行星，而在接下来的几十年里，我们只能在30光年左右的时间内研究岩石行星的大气层。作者们还研究了100光年半径内的情况，因为这是我们的无线电传输可能到达的大致距离。

事实证明，很多恒星都能发现地球。两位作者计算出其中超过2000个，其中绝大多数目前能够探测到地球凌日。(313人已经失去了成像地球的能力，但另外319人将在未来5000年重新就位。)对于这些恒星中的大约三分之二，地球的凌日会持续至少10个小时，这使得它们相对容易被发现;其中868颗行星将在可以看到凌日现象的地方停留超过1万年。所以总的来说，在这群人中有很多机会看到地球。

这些系统中有可能存在生命吗?有两个相关的数据。一个是恒星类型，这是最有利的。大约有200颗恒星与太阳类似，超过1000颗是M矮星，一种更小、更红的恒星，是星系中最常见的类型。剩下的是大小恒星的混合，包括75颗白矮星。

另一个相关的数据点是行星的存在。根据对在其恒星的宜居带发现的岩石行星频率的估计，柯廷安和费尔蒂估计，可能有500多颗行星与地球类似。在325光年半径内的7颗恒星已经确认有行星。但名单中包括TRAPPIST-1，它有7颗已知的行星;另一个至少有两个。所以这7颗恒星代表了更多的行星(尽管TRAPPIST-1还需要1600年左右的时间才能被发现)。

柯廷安和法厄蒂观察的另一个半径是100光年，这是自从大约一个世纪前这种媒介发明以来，我们的无线电传输已经到达的区域。该区域共有117个天体，其中46个在过去100年有过广泛的观测时间。这个数字包括四颗已知拥有行星的恒星;根据岩石行星的频率，其中29个可能在这个区域内。

生命的迹象?

五千年前并不是一个特别相关的时间间隔，因为它是在农业的起源和第一批城市的形成之后(尽管只有前者可能从远处被发现)。也许更相关的是蒸汽机的起源以及它最终产生的碳排放的激增。虽然自然事件也会导致二氧化碳水平激增，但从太空中可以探测到二氧化碳含量的升高。真的，在遥远的星球上可以探测到的最引人注目的生命迹象很可能是大气中同时存在氧气和甲烷。正如柯廷安和费厄蒂所指出的那样，这将把我们带回大约10亿年前地球大气层的氧化过程。

因此，任何在附近行星上的生命都有可能有相当长的一段时间能够探测到地球并研究我们的大气——假设这些外星人使用的方法至少与我们开发的类似。但同样值得注意的是，地球上的生命需要超过30亿年的时间来发展这些方法，目前还不清楚我们能够维持它们多久。

自然,2021年。DOI:10.1038 / s41586 - 021 - 03596 - y（对必须）.