在最初的搜寻地外文明（SETI）中，人们曾致力于搜寻其他文明主动向我们广播的信号。
但另一种可能性是，这些文明会产生被动的技术信号，我们可以将其探测到，这有点像人类一个世纪以来一直在产生的普通无线电、电视和雷达广播。然而，这些信号要弱得多。
然后是我们产生的照亮行星夜晚的人造光。还有一种可能性是，先进的文明可能会建造巨型结构来从主恒星那里收集能量，而这些结构将可以在整个银河系中被看到。
最新的关注点是大气中的合成化学物质。这些是只能由非生物过程产生的工业副产品。
工业气体
一种候选物质是二氧化氮，它是一种内燃机产生的废气，其数量远超非人类来源。因此，观测到系外行星大气中的二氧化氮，就是一个潜在的技术信号（前提是可以排除自然来源）。
现在，西雅图蓝地球科学研究所的 Jacob Haqq-Misra 和他的同事们表示，氯氟烃是另一类技术信号化学物质。这些是破坏臭氧的物质，曾用于冰箱和作为气溶胶推进剂，尽管已被禁止，但在地球大气中仍然存在。
Haqq-Misra 和同事们想知道，在宜居带内运行的附近系外行星大气中，是否会探测到类似的氯氟烃积累，例如 Trappist-1e，这是一颗距离我们约 40 光年、围绕矮星运行的类地行星。“我们发现，潜在归因于当前或历史地球水平的氯氟烃特征的光谱特征是可以被探测到的，”他们得出结论。
他们计算的关键部分是詹姆斯·韦伯太空望远镜，这是天文学家可用的最强大的仪器，将于今年晚些时候开始科学运行。这台机器将能够对 Trappist 和其系外行星等恒星进行比以往任何时候都更高分辨率的观测。
但探测氯氟烃将达到其能力的极限。Haqq-Misra 和同事们表示，如果噪声水平相对较低，即 1000 万分之一（10 ppm），则可能通过 100 小时的观测时间来实现。
该团队特别研究了两种化学物质——CFC-11 和 CFC-12。他们方法的一个局限性是，这些物质的光谱特征与其他分子（如甲烷、氨和硫化氢）的光谱特征重叠。因此，观测可能无法唯一确定 CFC 的存在。
另一个潜在的问题是，如果噪声水平较高，信号可能会被淹没。该团队表示，即使是 5000 万分之一（50 ppm）的噪声水平，也将使技术信号无法被观测到，无论该天文台对 Trappist-1e 研究了多长时间。
人类站在边缘
尽管如此，即使是阴性结果，也将为系外行星大气中氯氟烃的含量设定重要的限制。而且这类工作可以与寻找这些行星上其他生命证据的其他观测同时进行。Haqq-Misra 和同事们说：“这类观测可以同时进行，并且与寻找生物标志物气体的搜索成本相同。”
这是一项有趣的工作，也是更广泛目标的一部分，即弄清楚天文学家可以从詹姆斯·韦伯太空望远镜收集的数据中提取多少信息。显然，对于这个日益增长的、充满激情的科学家群体来说，这些数据越快到来越好。
该团队表示：“我们发现，随着 JWST 的发射，人类可能正接近能够探测到与我们自身在大约最近的恒星周围产生的被动大气技术信号强度相当的信号。”
天文学家应该不必再等太久。
参考：宜居 M 型矮星行星大气中氯氟烃的可探测性：arxiv.org/abs/2202.05858
