四光年外的恒星系统有科技文明，人类现有科技能够发现它们么？

2021-03-02知识

所谓「科技文明」的水平和我们相似的话，就可以。

我们现有的观测能力很贫弱，但类似我们的文明星球只要从他们的恒星前面通过，恒星光谱里的吸收线就可以向我们展示它的特殊之处：大气污染物，例如卤代烷。

詹姆斯·韦伯空间望远镜预计可以观测到距离地球约97.5光年内的行星大气卤代烷吸收光谱。它使用的技术并不是人类现有科技中最先进的，本来也不应该拖到现在还没发射。

地球大气中的氯氟烃、四氯化碳、1,1,1-三氯乙烷、氢溴氟烃等分子都是完全由人类活动产生的，它们的吸收光谱用人类现有的光学技术就可以从数百光年外测出，

注意：拥有和我们一样的观测技术的文明在这方面大抵会有同样的知识。由于人类大量排放这些物质已经是20世纪的事情，能用这种方法发现我们的技术文明的距离目前只有约100光年，在题目设定的情景中，我们有可能互相发现。

如果有足够的资金投入，用可预见范围内的技术也可以在几十光年内成像。NASA喷气推进实验室已初步研究了在距离太阳548.7天文单位（0.0086光年）的太阳引力透镜焦点上使用百万像素级CCD和高分辨率光谱仪来观测太阳系外行星的任务，预计可以对97.8光年内的恒星之宜居带内的行星进行分辨率达千米级的成像，足以观测其表面特征和宜居迹象。NASA已经确定了任务的可行性，没有发现不可逾越的技术障碍——只是缺乏这样做的必要性。

水、氧气、植被之类东西不适合作为发现的对象。

现实中「四光年外的恒星系统」一般指4.24光年外的比邻星系统，比邻星是红矮星，大气氧含量对识别那里的生物圈几乎没有意义 ^[1] 。

按照我们的经验，地球上的植物对地球反射出去的光线有少许影响，使它略红一些。但在目前的技术水平下，这在远距离难以跟地表物质的影响区分。比邻星附近的光合生物可能呈现黑色，更没什么搞头了。

今后数十年内，我们的技术可能进步到能识别比邻星附近的行星上的夜间城市灯光并与野火区分的程度。现在是做不到的。

至于为什么这么麻烦，对行星来说是因为距离太远、目标相比附近的恒星太小而暗淡、我们的技术太年轻太单纯，太阳系外的绝大部分行星现在无法光学成像或电波遥感其地表状况，仅有数个特别大而靠近我们的行星能拍到数个像素。

题目所称的「科技文明」如果比我们落后许多或者先进许多，上面的方法就未必起作用了。十分先进的文明的举动可能在我们看来过于夸张，以至于被视为未知的自然现象。

参考

^ 氧气的化学性质很活泼，目前已知的能在围绕太阳这样的恒星的行星的大气里一直产生大量氧气的机制就是光合生物（太阳紫外线难以让地球大气发生光化学反应产生氧气）。这不需要目标行星上的生物有发射信号或污染大气的科学技术，也是我们人类目前寻找外星生物的一个方向。2002年人类首次测得了围绕恒星HD209458运行的一颗气态巨星的大气里的钠，后来在几十个行星的大气里测出了水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷，这方面的技术在日益成熟。地球大气的氧气含量是同类型无生物圈行星的百亿倍，实在太明显了。如果太阳是红矮星，这个特征就会被掩盖（红矮星的紫外线可以让行星大气自然反应产生氧气）。