外星人是否早已在窺探地球？地球科技訊號照亮銀河

如果存在與我們技術水平相近的外星文明，他們能否偵測到地球呢？一群搜尋地外文明計劃（SETI）的研究人員透過分析地球的科技訊號——也就是顯示技術活動的訊號，來探究這個問題。

由SETI研究所的索菲婭·謝赫博士領導的研究團隊，與「大氣科技訊號特徵化」專案以及賓州州立大學地外智慧中心合作，著手探索一個引人入勝的問題：如果外星文明擁有與我們相似的技術，他們能否偵測到地球以及人類活動的跡象？如果可以，哪些訊號會格外顯著，又能在多遠的距離被發現呢？

這項研究採用基於理論模型的方法，首次將多種型別的科技訊號放在一起進行研究，而非分開探討。研究結果顯示，地球最易被偵測到的訊號來自無線電輻射——尤其是行星雷達，例如曾經由阿雷西博天文臺發射的那些訊號。這些訊號理論上在遠達12000光年的距離外仍有可能被偵測到。

其他科技訊號，如大氣汙染物，也因詹姆斯·韋伯太空望遠鏡等望遠鏡的進步而變得更容易被偵測到。即將推出的宜居世界天文臺（HWO）也將助力這一程序。如果外星文明使用與HWO相當的技術進行搜尋，他們有可能在距離地球達5.7光年的地方偵測到地球排放的二氧化氮——這個距離剛好超過了我們最近的恆星鄰居比鄰星。

最後，當越靠近地球時，會同時偵測到越來越多的人造訊號，包括城市燈光、雷射、熱島效應以及人造衛星等，這些都能全面展現我們的科技存在。

該專案論文的共同作者、加州大學伯克利分校天文學系博士後梅西·休斯頓表示：「我們這個專案的目標是讓SETI研究暫時回到現實，思考一下目前地球科技訊號以及我們的偵測能力究竟處於什麼水平。在SETI研究中，我們絕不能假設其他生命和技術會和我們的一模一樣，但量化『我們的』技術含義，有助於讓SETI搜尋更有方向。」

謝赫說：「這項研究最令人滿意的一點，就是能把SETI當作一面宇宙鏡子：在銀河系其他地方看來，地球是什麼樣子？我們目前對地球造成的影響會被如何看待？當然，我們無法知道答案，但這項研究讓我們能夠進行推測和想象，如果我們發現一顆行星，比如它的大氣中含有高濃度汙染物，我們可能會做出怎樣的假設。」

SETI科學家透過尋找技術跡象——那些無法用自然現象解釋、可能表明存在智慧生命的訊號或模式，來搜尋先進的外星文明。這些訊號被稱為科技訊號，有各種不同的形式。無線電望遠鏡是SETI搜尋中最常用的工具。研究人員也會使用光學望遠鏡來掃描可能表明通訊或推進模式的雷射脈衝。另一種方法是研究恆星宜居帶內系外行星的大氣，尋找可能暗示生命或工業活動的化學特徵。SETI科學家還會考慮遠超目前地球發明的技術，如戴森球，但這項研究並未考慮這些未來技術。

這項研究展示了地球的科技訊號如何為理解其他行星上技術的可偵測性提供多波段框架，並指導我們搜尋地球以外的智慧生命。未來的望遠鏡和接收器可能會提高我們的偵測靈敏度，或者讓我們能夠識別新型的科技訊號，例如其他大氣汙染特徵。隨著天文技術的進步以及人類對地球影響的變化，多年來重複進行此類研究，可能會帶來全新的見解，並完善我們尋找外星生命的方法。

這篇論文發表在《天文學期刊》上，文章標題為《偵測地球：以現有技術，地球的科技訊號星座能在多遠的距離被偵測到？》，作者為謝赫等人。

參考文獻：Sofia Z. Sheikh、Macy J. Huston、Pinchen Fan、Jason T. Wright、Thomas Beatty、Connor Martini、Ravi Kopparapu和Adam Frank所著的《偵測地球：以現有技術，地球的科技訊號星座能在多遠的距離被偵測到？》，2025年2月3日，《天文學期刊》。DOI: 10.3847/1538 - 3881/ada3c7