看到外星人可能需要几个世纪

这位艺术家的构思展示了一个假想的环形超级地球，从它的一个卫星上看去。超级地球和月球都适合居住，都含有液态水。

尽管我们的望远镜很可能在未来100年内变得足够好，可以探测到系外行星上的生命迹象，但我们可能需要几个世纪才能很好地观察到外星人。

“不幸的是，我们离亲眼看到行星的距离可能和伊壁鸠鲁23世纪前预测这些行星存在时看到第一个其他世界的距离一样远，”位于默顿的巴黎天文台的天体生物学家Jean Schneiderat说。

他和他的同事在《天体生物学》杂志上讨论了研究遥远外星生命的困难。

Schneider和他的同事说，在未来15到25年内，可能会有两代太空任务能够更详细地分析系外行星。第一代将配备1.5至2.5米宽的日冕仪，以阻挡恒星的直射光，帮助寻找巨行星和附近的超级地球。

第二代将配备干涉仪、日冕仪和其他设备，以更好地分析这些系外行星反射的光线。这些任务可以揭示这些行星可能是什么样子，以及它们的大气层或表面可能有什么。与此同时，在超大的地面望远镜上很可能会有冠状病毒成像相机。

在这些项目之后，未来的任务可以通过观察50秒差距以上的遥远恒星，或者在附近恒星的宜居带中看到的巨型行星的岩石模型，来寻找更具宜居潜力的行星。

后续任务还可以深入调查任何显示出潜在生命迹象的系外行星。这样的任务将需要在太空中使用更大的阵列——例如，在大约16.3光年外拍摄一张宽度是地球宽度两倍的100像素的望远镜图像，需要组成太空望远镜阵列的元件相距43英里以上。

这些系外行星的照片可以分辨出云、环、海洋、大陆等细节，甚至可能暗示出森林或稀树草原。长期监测可以揭示季节变化、火山事件和云层变化。

人们甚至可以通过投射在行星上的阴影来探测卫星的存在。更灵敏的仪器可以探测与二氧化碳相关的红外光的波长，二氧化碳可以探测大气中的许多信息。

除了我们所知的传统生命迹象，如无氧气层，另一种类型的信号可能是“技术特征”，这些特征不能简单地用复杂的有机化学来解释。技术设计可能包括激光、氯氟碳气体，甚至人工建筑。

Schneider说：“寻找外星人在哲学上很重要——它会告诉我们什么是人类生存的基本条件。”

然而，Schneider和他的同事们解释说，如果科学家们真的探测到了生命的迹象，那么令人沮丧的是，人类需要几个世纪的时间才能实现观察这些外星人实际长相的希望。

“这非常令人失望，”Schneider说。

即使是30英尺长、30英尺宽的巨型生物，也要在4.37光年外的最接近的假定系外行星半人马座阿尔法AB b上开始成像，组成望远镜阵列的元素必须覆盖大约40万英里宽的距离，或者几乎是太阳的半径。

每年收集一个光子所需的区域大约有60英里宽。为了确定生命体是否以每分钟2英尺的速度移动，“并且你看到的运动不是由于观测误差”，收集所需光子所需的区域需要大约180万英里宽。

唯一的选择是派遣航天器前往这颗行星，但这样的旅程将是漫长而危险的。在光速的30%的速度下，一个大约有人头发宽度的100微米厚的星际颗粒所携带的动能大约相当于一个每小时行驶60英里的100吨重的物体。

如果没有一个重达数百吨的航天器，目前没有任何可用的技术可以防止这种撞击，而这反过来又将非常难以加速到高速。人们可以更慢、更安全地飞行，但即使以光速的1%（约每秒1860英里），航天器也需要数千年才能到达目标目的地。

不管采用何种方法，至少在我们现有的科学技术框架内，与附近的外星人进行直接的视觉接触似乎需要几个世纪的时间。研究人员说，我们在千年后可能拥有的物理是不合理的。

Schneider打趣道：“我希望物理概念会发生一场不可预测的革命。”

并非所有人都认为这些前景令人失望。

华盛顿卡内基研究所的天体生物学家Lan Boss没有参与这项研究，他说：“我们一直计划通过搜索生命的大气特征来间接探测生命，很可能是单细胞的。”

“这正是我们一直希望的，我们离实现哪怕是那个微不足道的目标还有很长的路要走。当我们能够实现这个目标时，我们会欣喜若狂——在我们找到太阳系外生命的证据之前，我们将与我们的行星同事们一起比赛，看看他们是否能在火星上找到生命的证据！”

当然，如果外星人来找我们，我们总有机会近距离研究他们，而不是反过来。然而，根据Boss的说法，这是一个不太可能的事件。

他说：“我们不需要担心外星人来地球奴役我们的星际旅行是科幻小说，而不是科学事实。”“没有人需要在晚上担心星际空袭警报的响起。”