对地外生命的探索可以说是我们这个时代意义最深远的科学事业。如果在另一个围绕另一颗恒星运行的星球上发现了外星生物，我们就终于知道太阳系之外可能还有生命。
然而，在遥远的世界上寻找外星生物的线索并不容易。但一组天文学家正在开发一种新技术用于下一代功能强大的望远镜，使他们能够精确测量系外行星大气中的化学物质。当然，希望是找到地外生命存在的证据。
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这项深刻的研究最近被推上了聚光灯下七个小外星世界的发现围绕着小红矮星运行TRAPPIST-1．其中三颗系外行星在恒星所谓的“宜居带”内运行。这是指任何恒星周围的区域，在这个区域内，液态水不太冷也不太热，不适合存在于行星体上。
在地球上，有液态水的地方就有生命，所以如果TRAPPIST-1的任何一个宜居星球拥有水在美国，它们可能也有生命。
然而，TRAPPIST-1赋予生命的潜力仍然纯粹是猜测。18新利最新登入尽管这个迷人的星系在我们的银河的后院在美国，我们不知道这些星球的大气中是否存在水。事实上，我们甚至不知道它们是否有大气层!我们只知道系外行星绕恒星一周需18新利最新登入要多长时间，以及它们的物理大小。
加州理工学院的天文学家garareth Ruane说:“首次探测到其他星球上的生物特征可能是我们一生中最重要的科学发现之一。”“这将是回答人类最大问题之一的重要一步:‘我们是孤独的吗?’”
Ruane在加州理工学院的系外行星技术实验室(ET实验室)工作，该实验室正在开发新的策略来扫描系外行星的生物特征，如氧分子和甲烷。通常情况下，像这样的分子与其他化学物质高度反应，这意味着它们在行星大气中很快就会分解。因此，如果天文学家在系外行星的大气中探测到甲烷的光谱“指纹”，这可能意味着外星生物过程正在产生这种物质。
不幸的是，我们不能拿起世界上最强大的望远镜，把它对准TRAPPIST-1，看看这些行星的大气中是否含有甲烷。
“为了探测系外行星大气中的分子，天文学家需要能够分析来自行星的光，而不被附近恒星的光完全淹没，”Ruane说。
幸运的是，像Trappist-1这样的红矮星(或m矮星)温度较低，亮度较暗，所以眩光问题不那么严重。由于这些恒星是银河系中最常见的恒星类型，所以天文学家们首先要在红矮星上进行这一历史性的发现。
天文学家使用一种被称为“日冕仪”的仪器来分离从附近系外行星上反射的星光。一旦日冕仪对准系外行星的微弱光线，就会出现低分辨率谱仪然后分析这个世界的化学“指纹”。不幸的是，这项技术仅限于研究距离恒星较远的最大的系外行星。
ET实验室的新技术使用日冕仪、光纤和高分辨率光谱仪，所有这些设备一起工作，剥离恒星的眩光，同时捕捉轨道上任何行星的极其详细的化学指纹。这种技术被称为“高色散日冕仪”(HDC)，它可能彻底改变我们对系外行星大气多样性的理解。详细介绍该方法的论文很快将发表在天体物理学杂志而且天文学杂志．
“HDC方法如此强大的原因是，即使在日冕仪拍摄后，行星仍然被埋在恒星的强光中，它的光谱特征也可以被识别出来，”Ruane告诉HowStuffWorks。18新利最新登入“这使得探测行星大气中极难成像的分子成为可能。
“诀窍是将光线分成许多颜色，并创建天文学家所说的高分辨率光谱，这有助于区分行星的特征和剩余星光。”
现在所需要的就是一个强大的望远镜来连接这个系统。
在21世纪20年代末，30米望远镜它将成为世界上最大的地面光学望远镜，当与HDC结合使用时，天文学家很快就能研究红矮星轨道上潜在宜居星球的大气。
Ruane说:“用TMT探测类似比邻星b的地球大小的M矮星轨道行星大气中的氧气和甲烷将是非常令人兴奋的。”“关于这些行星的潜在宜居性，我们还有很多东西要了解，但这可能表明，可能有类似地球的行星围绕着我们最近的恒星邻居运行。”
据估计,580亿颗红矮星在我们的星系中生活，而且众所周知，大多数都是行星的主人，所以当30米望远镜上线时，天文学家可能就要找到备受追捧的生物特征指纹了。
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