美國大片《E.T.》中的外星人(網路圖片)
還記得美國大片《E.T。》嗎？當地球上的科學家漸漸熟練於尋找外星恆星和周邊行星時，有沒有想過外星人或許也正在回望和研究著地球。最近，一個天文學家小組的研究解答了這樣的問題，即假如ET利用地球上天文學家開發的觀測技術，能夠看到些地球的什麼。
根據分析，外星人對地球的認識應該包括地球表面分為陸地和海洋，此外，「他們」也可能會對地球氣候的動力學系統有一些瞭解。參與研究的MIT物理學和行星科學副教授Sara Seager表示：「或許外星人正在關注我們，並試圖研究地球的旋轉速率和日長。」
Seager和西班牙卡納利天文物理研究所的同事以及美國佛羅里達大學的Eric Ford一道，深入研究了如果利用未來更加強大的望遠鏡，地球和外星天文學家們將能夠獲取遙遠的有生命行星的哪些信息。
事實上，天文學家的許多外星行星發現都不是觀測行星本身得到的，而是通過研究確定行星對其所圍繞恆星施加的影響。即使利用目前最先進的望遠鏡，人類也只能直接看到外星行星的單一光點，除亮度和顏色外沒有任何細節。不過，未來的一些照相機或望遠鏡有望得到幾百萬象素的圖像。
Seager表示：「我們研究的目的就是要看看人類未來能從這些有限的數據中獲得多少信息。」研究結果表明，即使只有一個行星光點，也可能根據它隨時間的變化提取和收集大量的信息。
研究人員發現，他們分析數據的方式可以適用於擁有陸地、液態表面以及大氣雲層的任何行星，而不論它們分別是由何種物質構成的。比如，土星的衛星泰坦上擁有的液態甲烷或者一些熾熱星球上的熔融硅酸鹽海洋，在巨大的空間中並無太大差別。不過，該方法有一個約束條件，就是雲層不能將行星整個覆蓋起來，因此，對於類似泰坦和金星的行星而言，新的分析方法可能並不適合。
通過分析地球氣象衛星數據，研究人員掌握了新方法的關鍵之處：儘管行星雲層會每日變化，但總會有一種相對恆定的行星整體模式，比如陸地的乾旱和多雨區域。當行星光點週期性地出現亮度增加，或者特定區域有規律地被雲團覆蓋，天文學家就能探測到該行星重複的模式，從而計算出行星的自轉週期(日長)。而一旦行星的日長被確定，該週期內的任何波動或改變都能揭示該行星的氣候變化模式，這主要是通過對比雲團實際位置與通常位置的差異來得到的。
Seager表示，儘管目前還沒有任何正在運轉的望遠鏡能夠滿足最新提出的方法，但NASA的開普勒望遠鏡有望發現數十乃至數百個類地行星。而到那時，更多的先進空間望遠鏡，如NASA的類地行星發現者號(Terrestrial Planet Finder，簡稱TPF)，將能進一步跟進研究這些行星的自轉、氣候及大氣組成。
責任編輯:Maie 来源:科學網
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