迄今為止，宇航員在3085個恆星系統中發現了4164個外行星，另外的5347個還在等待確認。有這麼多可供研究的行星，研究者可以用新的限制條件確定行星適宜居住的可能性。事實上，最新的估計說單獨銀河系就可能有60億！可以看到，這些發現重新點燃了搜索地外智慧生物的興趣。
但是，儘管對宜居行星的研究關注的是尋找生命過程（生命信號）的證據，歷史上，搜索地外智慧生物關注的是科技活動（科技信號）。在NASA的授權下，來自哈佛史密松天體物理中心和羅徹斯特大學的研究者正為新的研究做準備，該新研究將會尋找不同類型的潛在科技信號。
傳統上，科技信號搜尋涉及到用射電望遠鏡搜索銀河系、尋找人工無線電信號的證據，因為無線電波是溝通的方式。新的研究，“描述大氣的科技信號”，將會尋找另外兩個經過時間檢驗的、經證實的科技活動的證據——太陽能電池板和污染物。
人類活動是空氣污染的主要來源，其中大部分來源於工業化進程。搜索外星生命的研究的信念是，雖然生命可能以不同的形式出現，科學原理（比如那些支配科技應用的原理）是統一的。因此，那些對人類有用的科技，其它智慧生物也可能發現這些科技的用處。就像哈佛大學理學教授小弗蘭克·貝爾德在CfA新聞發布中說的那樣：
“和先進外星科技信號有關的科技信號相似於、也可能超越了我們掌握的科技。這種信號可能包括大氣的工業污染、城市燈光、光伏電池(太陽能電池板)、大型建築、或衛星群。”
太陽能電池板是一種迅速發展的收集可持續能源的方法，按照常理，其它處於後工業發展水平的先進的文明將會視其為生產能源的可用的替代方法。不管是在什麼地方查找信號還是查找什麼東西，查找科技信號對SETI的研究者始終是一個挑戰。
然而，當涉及到他們的研究時，洛布和他的同事有一些工作參數。他們的工作建立在以前的研究基礎上，特別是2014年的一項研究(“探測類地系外行星大氣中的工業污染”)，這項研究是洛布共同撰寫並指導的。在這項研究中，研究小組試圖確定人為污染物作為潛在的技術特徵，他們的目標是重點關注碳氟化合物(CFCs)。
碳氟化合物造成的臭氧層空洞的可視化圖。來源：NPP OMPS/SSAI/Aura OMI/Suomi NPP/NASAAA/DoD具體來說,這個團隊專註觀測於四氟化碳(CF4)和三氯氟甲烷(CCl3F),這是最容易檢測到的碳氟化合物(CFCs) ,因為他們的吸收特性在即將到來的詹姆斯韋伯太空望遠鏡(JWST)光譜範圍內——該望遠鏡預期將於明年運行。
在尋找生物特徵時，科學家們經常在行星大氣中尋找與生命有關的化學物質。近年來，我們的儀器和方法有了很大的改進，目前的望遠鏡能夠直接從系外行星的大氣中獲取光譜——特別是當下一代望遠鏡，如特大型望遠鏡(ELT)和南希格蕾絲羅曼太空望遠鏡投入使用時。賓夕法尼亞州立大學天文學和物理學教授傑森·賴特說:“我們在了解如何從其他星球的大氣中探測到生命方面取得了很大的進展。”除了發現由生命自然產生的化學物質(如甲烷)，天文學家還可以發現人工產生的化學物質和氣體(如通過工業方法)。洛布說:“我們的工業活動污染了地球的大氣。如果另一個文明在這方面的時間比我們長得多，那麼他們星球的大氣層可能會顯示出人造分子的跡象，而這些分子是不太可能由自然自發產生的，比如碳氟化合物(CFCs)。
藝術家構想的太空太陽能板陣列。來源：Credit NASA/SAIC
此外還有使用太陽能電池板產生的跡象。在這種情況下，之前由洛布和馬納斯維·林加姆(佛羅里達理工學院天文學助理教授)進行的研究開始發揮作用。正如阿維·洛布通過電子郵件向《天文在線》解釋的那樣:
太陽能電池板吸收一定波長的光，然後反射其餘的光。這導致了其反射光的光譜邊緣，它與植被產生的“紅色光譜邊緣”有顯著區別。通過觀察一顆行星表面反射的光，你可以判斷它是否覆蓋了太陽能電池板。
這樣的太陽能電池板對潮汐鎖定的行星尤其有用，這些行星一直是固定的一側朝向母恆星。一個文明可能會想把太陽能電池板安裝在一直朝向恆星的晝半球，然後用那裡收集的能量照亮和加熱寒冷的夜半球。”
過去，由於科學家們不知道尋找技術特徵的方向，這項工作一直很困難。這反過來也使這些研究人員難以獲得資金，難以在主流天文學界立足。然而，近年來系外行星的發現量激增，其中許多星球的軌道在恆星宜居帶內，並且具有大氣水蒸氣。這些發現為尋找智慧生命注入了新的活力。
克拉克帶（Clarke exobelt）的藝術想象圖，以Sir Arthur C. Clarke的肖像為背景。來源：Caro Waro（@carwaro）
羅切斯特大學物理學和天文學教授，資金的主要接受者Adam Frank稱：“地外文明探索（SETI）一直面臨著一個挑戰，就是不知道要向何處尋找，不知道望遠鏡要指向哪些恆星來尋找信號。而現在不同了，我們有數以千計的系外行星，其中許多處於宜居帶，生命可以在那裡形成。遊戲規則已經改變了。”
Loeb、Frank、Wright與佛羅里達理工學院的Mansavi Lingam、Blue Marble Space的Jacob Haqq-Misra一起工作。除了尋找太陽能板的使用和污染物的跡象，該團隊還希望找到行星和恆星周圍的衛星群（又被稱為“Clarke Belts”）、巨型建築和人工引力的跡象。
Loeb稱，這些信號是可以用標準的地面和太空望遠鏡探測到的。假以時日，他和他的同事們希望產出第一批記錄，並最終成為一個在線技術特徵庫。
關於他們的研究中提出的許多問題，包括最近關於太陽系是否被外星探測器訪問的疑問，可以參閱Loeb教授即將出版的書《外星：地球以外智慧生命的第一個跡象》。
作者：MATT WILLIAMS
FY：Astronomical volunteer team
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