极大望远镜可以在短短10小时内探测到比邻星的生命迹象

目前正在智利北部建造的欧洲极大望远镜（ELT）将比之前的任何地面望远镜都能让我们更好地观察银河系。很难夸大它将带来多大的变革。ELT的主反射镜阵列的有效直径将达到39米。它将比以前的望远镜收集更多的光，比哈勃太空望远镜清晰16倍。正如最近的一项研究表明的那样，它计划于2028年上线，结果可能会在一夜之间开始大量涌现。

ELT最强大的功能之一将是从系外行星的大气中捕捉微弱的大气光谱。这通常是当行星从我们的有利位置经过它的恒星前面时进行的。一小部分星光穿过行星的大气层到达地球，通过分析吸收光谱，我们可以确定行星大气中包含的分子，如水、二氧化碳和氧气。例如，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）已经收集了几颗系外行星大气的数据。

但有时我们能收集到的过境数据是不确定的。例如，当JWST在TRAPPIST-1系统的行星上寻找大气层时，似乎行星b和c是没有空气的，但数据还不足以排除大气层的存在。可能有稀薄的大气层，光谱线太暗，以至于JWST无法观测到。ELT更高的敏感性应该能够解决这个问题。

更令人兴奋的是，ELT不仅可以收集凌日系外行星的光谱，还可以通过反射的星光收集非凌日系外行星的光谱。为了确定ELT到底有多强大，这项新研究模拟了几种情况的结果。他们把重点放在围绕红矮星附近运行的行星上，因为这是最常见的系外行星类型，并研究了四个测试案例：一个富含水和光合植物的非工业地球，一个生命刚刚开始蓬勃发展的早期太古宙地球，一个类似地球的世界，海洋已经蒸发，类似于火星或金星，以及一个有生命的前地球，但没有生命。为了进行比较，研究小组还考虑了海王星大小的行星，它们的大气层应该要厚得多。

这个想法是为了看看ELT是否能区分不同的类地世界，更重要的是，这些数据是否会让我们产生假阳性或假阴性。也就是说，是一个没有生命的世界看起来有生命，还是一个有生命的世界看起来荒芜。根据他们的模拟，作者发现我们应该能够对附近的恒星系统做出清晰而准确的区分。对于最近的恒星比邻星，我们只需要观察10个小时就能在类地行星上发现生命。对于海王星大小的世界，ELT可以在大约一小时内捕获行星光谱。

因此，如果附近的恒星系统中存在生命，ELT应该能够探测到它。也许人类历史上最伟大的问题的答案可以在短短几年内找到。

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