神秘宇宙

當恐龍統治地球時,地球對外星人來說更有吸引力

對於尋找外星生命的潛在外星探險者來說,地球在恐龍時代的吸引力可能比今天更大。

康奈爾大學的天文生物學家佩恩(Rebecca Payne)和天文學家卡坦奈格(Lisa Kaltenegger)對地球過去5.4億年的歷史——即震旦紀(又譯埃迪卡拉紀)進行了建模,以研究用於在遙遠距離探測生命跡象的不同生物標記如何變化。

他們發現,在大約1億到3億年前,兩對關鍵生物標記對——也就是氧氣和甲烷,或這者更精確地說,「臭氧」和「甲烷」會更強。這主要是由於「大量綠色植物」的生長,使得大氣中的氧氣含量顯著增加。

震旦紀的氧含量更易被偵測到光譜特徵

侏羅紀氧氣水平變化圖,百萬年來氧氣水平的變化。(圖/Rebecca Payne/Carl Sagan Institute)

這意味著任何假設的外星望遠鏡尋找光指紋(或傳輸光譜)在侏羅紀時代,都比今天更容易發現我們的星球。

卡坦奈格(Kaltenegger)表示:「現代地球的光譜特徵一直是我們尋找可能適宜居住行星的參考,但在過去某段時間內,這些特徵更為鮮明,更易於顯示生命的存在。這意味著,在宇宙中尋找生命跡象——無論是大型生物還是複雜生命形式,可能會相對容易一些。」

大氣中氧氣含量受到許多因素的影響,包括陸地上的森林覆蓋率、海洋中不同海洋生物的類型,以及主導的氣候模式等。

在過去的大約4億年中,大氣中的氧氣水平被認為在16-35%的範圍內。這被稱為「火窗口」:更少的話,火將無法點燃;更多的話,火將很難撲滅。

佩恩說:「震旦紀僅僅是地球歷史的最近12%左右,但它包括了生命比微生物和海綿更複雜的幾乎所有時期。」天文學家也在宇宙其他地方尋找相同的光指紋,尋找可以支持我們熟悉的生命形式的大氣跡象。現在我們知道震旦紀行星應該是什麼樣子,這樣的搜索可以更精確。

隨著詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)上先進技術的出現,科學家現在有能力分析系外行星的大氣,儘管我們仍然不能確定生命會像在地球上那樣以相同的方式演化。

卡坦奈格總結:「希望我們能找到一些比地球現在擁有更多氧氣的行星,因為這將使尋找生命的工作變得更容易一些。誰知道呢,也許還有其他恐龍等待被發現。」

這項研究已發表在《皇家天文學會月報》上。

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首圖來源:UNIVERSE TODAY ccBY4.0 

圖片來源:Rebecca Payne/Carl Sagan Institute ccBY4.0

參考論文:

Oxygen bounty for Earth-like exoplanets: spectra of Earth through the Phanerozoic.Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

延伸閱讀:

1.如果有外星人,它們能看出地球有生命存在嗎