在探索地外生命的過程中，研究人員發現了溫室瓦斯，這些瓦斯可能表明先進的外星文明正在積極地改造遙遠的行星。
這項研究的重點是不尋常的、強效的瓦斯，如氟化甲烷和乙烷，如果探測到這些瓦斯，就可以作為復雜星際工程的技術標誌。作為尋找智慧生命的偵探，天文學家使用詹姆士·韋伯等太空望遠鏡可以在遙遠的系外行星上追蹤這些瓦斯，找到外星文明存在的證據。
探測光年外的智慧生命
如果外星人改變了太陽系中的一顆行星，使其變得更溫暖，我們就能分辨出來。加州大學河濱分校的一項新研究發現，人造溫室瓦斯將在地球化後釋放出來。
一顆被人工改造過的行星適宜生命生存。利用現有技術，即使在太陽系外行星的大氣中濃度相對較低，研究中描述的瓦斯也可以被探測到。這可能包括詹姆士·韋伯太空望遠鏡，或者未來由歐洲主導的太空望遠鏡概念。
雖然這些汙染瓦斯必須在地球上得到控制，以防止有害的氣候影響，但它們可能被有意地用於系外行星是有原因的。
「對我們來說，這些瓦斯是有害的，因為我們不想加劇氣候變暖。但對於一個文明來說，他們可能想要阻止即將到來的冰河時代，或者改造他們系統中一個不適合居住的星球，就像人類對火星提出的那樣，這是有好處的，」UCR天體生物學家和主要研究作者愛德華·施維特曼說。
辨識外星大氣中的技術特征
由於已知這些瓦斯在自然界中不會大量存在，因此必須制造它們。因此，找到它們將是一種智慧的、使用技術的生命形式的標誌。這種跡象被稱為技術簽名。
研究人員提出的五種瓦斯在地球上用於工業套用，如制造電腦芯片。它們包括氟化的甲烷、乙烷和丙烷，以及由氮和氟或硫和氟組成的瓦斯。最近發表在【天體物理學雜誌】上的一篇論文詳細介紹了它們作為地球化瓦斯的優點。
地球化瓦斯的壽命和有效性
一個優點是它們是非常有效的溫室瓦斯。例如，六氟化硫的變暖能力是二氧化碳的23500倍。相對少量的熱量就可以將冰凍的行星加熱到液態水可以在其表面持續存在的程度。
這些瓦斯的另一個優勢 —— 至少從外星人的角度來看 —— 是它們的壽命特別長，可以在類似地球的大氣中存在長達5萬年。施維特曼說：「為了維持適宜的氣候，它們不需要太頻繁地補充水分。」
氟氯化碳的替代品及其局限性
另一些人則提議將氟氯碳化物等制冷劑作為技術標誌瓦斯，因為它們幾乎完全是人造的，而且在地球大氣中是可見的。然而，氟氯化碳可能不是有利的，因為它們破壞臭氧層，不像新論文中討論的全氟化瓦斯是化學惰性的。
施維特曼說：「如果另一個文明有富氧的大氣層，他們也會有想要保護的臭氧層。氟氯碳化物會在臭氧層中分解，即使它們催化了臭氧層的破壞。」
由於氟氯化碳更容易分解，它們的壽命也很短，因此更難被發現。
外星技術特征的可探測性
最後，氟化瓦斯必須吸收紅外放射線才能對氣候產生影響。這種吸收會產生相應的紅外訊號，可以用太空望遠鏡探測到。利用現有的或計劃中的技術，科學家們可以在某些附近的系外行星系統中探測到這些化學物質。
施維特曼說：「在像地球這樣的大氣層中，每一百萬個分子中只有一個可能是這些瓦斯中的一種，而且它是可能被探測到的。這種瓦斯濃度也足以改變氣候。」
TRAPPIST-1系統的仿真研究
為了得出這個計算，研究人員模擬了TRAPPIST-1系統中的一顆行星，它距離地球大約40光年。他們之所以選擇這個包含七顆已知巖石行星的系統，是因為它是除了我們自己的行星系統之外，研究最多的行星系統之一。對於現有的天基望遠鏡來說，它也是一個現實的目標。
該小組還考慮了歐洲LIFE任務探測氟化瓦斯的能力。LIFE任務將能夠使用紅外光直接成像行星，使其能夠比韋伯望遠鏡瞄準更多的系外行星，韋伯望遠鏡在行星經過其恒星前面時觀察它們。
這項工作是與瑞士聯邦技術/行星研究所的Daniel Angerhausen，以及美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心、藍色大理石太空科學研究所和巴黎大學的研究人員合作完成的。
發現外星生命的前景
雖然，研究人員無法量化在不久的將來發現這些瓦斯的可能性，但他們有信心 —— 如果它們存在 —— 在目前計劃的探測行星大氣特征的任務中完全有可能探測到它們。
施維特曼說：「如果你的望遠鏡已經因為其他原因描繪了這顆行星的特征，你就不需要額外的努力來尋找這些技術特征。」「如果能找到它們，那將是令人瞠目結舌的驚喜。」
下一代望遠鏡的威力
研究小組的其他成員不僅對尋找智慧生命跡象的潛力充滿熱情，而且對當前的技術使我們離這一目標更近了一步表示贊同。
「我們的思想實驗顯示了我們的下一代望遠鏡將有多強大。我們是歷史上第一代有技術系統地在銀河系附近尋找生命和智慧的人，」安格豪森補充說。
