據(jù)外媒報(bào)道，當(dāng)天文學(xué)家在宇宙中尋找外星生命跡象時(shí)，他們可能正在尋找一些東西。水蒸氣，甲烷和氨基酸都是他們不斷尋找的生命和潛在宜居星球的關(guān)鍵線索，氧氣也是如此。如今，科學(xué)家們提出了一種新方法，可以在遙遠(yuǎn)的世界大氣層中快速識(shí)別這一關(guān)鍵元素，并計(jì)劃將該技術(shù)應(yīng)用于將于明年發(fā)射的NASA詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)。

與太陽系中的行星不同，科學(xué)家無法通過直接觀察其他恒星周圍的系外行星來研究它們。這是因?yàn)閺哪负阈前l(fā)出的致盲光使他們很難看到任何細(xì)節(jié)，導(dǎo)致天文學(xué)家改用了稱為透射光譜的技術(shù)。這意味著要研究行星在恒星前方通過時(shí)的大氣，而不是其本身。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，星光穿過大氣層，使科學(xué)家能夠觀察到哪些波長(zhǎng)的光通過，哪些不通過，從而可以測(cè)量其溫度和化學(xué)成分等。

強(qiáng)大的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡憑借其空前的集光能力，已經(jīng)準(zhǔn)備好掃描這種大氣光以尋找關(guān)鍵分子和原子的特征。但是，這項(xiàng)由NASA的科學(xué)家與加州大學(xué)河濱分校的研究人員共同開發(fā)的新技術(shù)，有望為其增加一種強(qiáng)大的新技能。

NASA戈達(dá)德太空飛行中心的Thomas Fauchez表示：“在我們開展工作之前，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡無法檢測(cè)到與地球上相似水平的氧氣。這種氧氣信號(hào)自20世紀(jì)80年代初以來就已從地球的大氣研究中得知，但從未進(jìn)行過系外行星研究的研究。”

該團(tuán)隊(duì)的技術(shù)利用了氧分子相互碰撞時(shí)的行為知識(shí)。發(fā)生這些碰撞時(shí)，它們會(huì)阻止某些類型的紅外光通過。通過計(jì)算機(jī)建模，科學(xué)家計(jì)算出在M型紅矮星周圍的系外行星中，這些碰撞將阻擋多少光，M型紅矮星是整個(gè)宇宙中最常見的類型。

科學(xué)家說，這種大氣化學(xué)模型提供了一個(gè)標(biāo)志，可以迅速揭示系外行星周圍富含氧的大氣層的存在。

盡管這項(xiàng)技術(shù)可能有助于引導(dǎo)科學(xué)家以某種形式發(fā)現(xiàn)存在于系外行星的生命，但大氣中氧氣的檢測(cè)并不能提供任何保證。Fauchez說道：“重要的是要知道‘死亡’行星是否以及有多少會(huì)產(chǎn)生大氣中的氧氣，這樣我們才能更好地識(shí)別出行星何時(shí)還‘活著’。”

科學(xué)家將把他們的新的氧氣識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于計(jì)劃于2021年3月發(fā)射的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡。

這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志上。