遥远的外星人可以通过观察月球来探测地球上的生命

许多系外行星可能拥有水、大气层、适宜的温度和岩石表面，使生命得以繁衍生息——我们只需要知道在哪里寻找。一旦天文学家确定了一个好的候选者，我们还需要知道如何寻找——哪些仪器和方法可能嗅出生命的正确化学特征。一种本质上放大这些特征的新技巧可能是实现这一目标的一种方法。欧洲南方天文台的天文学家刚刚用这种方法在地球上发现了生命，把我们的家园当作一颗系外行星。

即使从近地轨道卫星的角度来看，也无法立即确定这颗行星上是否存在生命——你看不到它（当然，绿色植被除外）。但化学信号非常清晰。地球大气中的氧气和甲烷比自然存在的要多得多，如果没有某种由生命新陈代谢驱动的生成和消耗循环。

光谱学可以检测这些气体以及其他所谓的生物特征，但它们可能是微弱的信号。这需要将行星反射的光分解成其组成颜色，例如将其通过棱镜，然后根据它们发射和吸收的颜色确定行星上存在哪些元素。这对于遥远的系外行星来说尤其困难，因为它们炽热的主恒星淹没了行星微弱的光线。北爱尔兰阿马天文台的 Stefano Bagnulo 在欧洲南方天文台的一份声明中说：“这有点像试图研究大灯泡旁边的一粒灰尘。”

但天文学家可以利用行星反射光和原始星光之间的特征差异——反射光是偏振的，而星光不是。当光穿过大气层时，它会以两种方式线性偏振，一种是来自海洋和陆地植被的反射，另一种是来自空气中的粒子。因此，通过观察偏振光（称为光谱偏振测量法），天文学家可以精确定位行星的反射光并对其进行更详细的研究。

欧洲南方天文台的 Bagnulo、Michael F. Sterzik 和 Enric Palle 尝试利用从地球反射到月球的阳光进行观测。他们使用智利甚大望远镜的光谱仪测量了地球反照的线性偏振光谱。他们能够确定地球部分多云，有海洋，有植被。观测非常灵敏，可以精确定位小至 10% 的可见植被区域，并且可以分辨出随着旋转的地球反射光线，云量在不同时间的变化。然后，他们使用云观测卫星数据确认了这些测量结果，以证明他们确实通过月球看到了云。

研究人员表示，这种方法为观察其他行星奠定了基础。光谱偏振测定法最终可以判断宇宙中其他地方是否已经出现光合作用生命。

虽然它没有太多关于智慧生命的信息，但它仍然是发现除地球以外任何地方是否存在生命的一大步。这项研究发表在本周的《自然》杂志上。