韦布望远镜公布新发现～～
最近，一个国际天文研究团队发表论文称，太阳系边缘柯伊伯带上的两颗冰质矮行星——阋神星（Eris）和鸟神星（Makemake）,其内部岩石核心可能曾经或者现在仍存在地热活动。这一发现令人惊讶，因为作为远离太阳的冰封世界，人们原本认为它们应该是死气沉沉的。
借助韦布望远镜的观测，研究团队首次在这两颗冰质矮行星表面检测到了甲烷分子。进一步分析发现，甲烷分子中氘原子与氕原子的比例适中，表明甲烷很可能来自行星内部的岩石核心，而不是外太空残留的原生甲烷。如果是原生甲烷，其氘/氕比例应会更高。
研究团队认为，这意味着阋神星和鸟神星的岩石核心曾存在或现仍保持着温暖乃至高温状态，足以“烹调”出甲烷分子。液态水也可能存在于这两颗矮行星的冰层之下。
这一发现颠覆了我们对远日冰质天体的传统认知。原本认为它们应该是古老、冰冷、死气沉沉的天体，现在看来其内部可能非常活跃。就像土卫二和木卫二被发现可能藏有深层海洋一样，阋神星和鸟神星也可能存在液态水的迹象。如果证实它们确实宜居，那么它们就有可能成为太阳系中距离地球最远的潜在生命栖息地。
图一为鸟神星（左）和阋神星（右）的示意图；
图二为研究团队推测的鸟神星和阋神星内部地球物理过程生成甲烷的过程；
图源：西南研究所
最近，一个国际天文研究团队发表论文称，太阳系边缘柯伊伯带上的两颗冰质矮行星——阋神星（Eris）和鸟神星（Makemake）,其内部岩石核心可能曾经或者现在仍存在地热活动。这一发现令人惊讶，因为作为远离太阳的冰封世界，人们原本认为它们应该是死气沉沉的。
借助韦布望远镜的观测，研究团队首次在这两颗冰质矮行星表面检测到了甲烷分子。进一步分析发现，甲烷分子中氘原子与氕原子的比例适中，表明甲烷很可能来自行星内部的岩石核心，而不是外太空残留的原生甲烷。如果是原生甲烷，其氘/氕比例应会更高。
研究团队认为，这意味着阋神星和鸟神星的岩石核心曾存在或现仍保持着温暖乃至高温状态，足以“烹调”出甲烷分子。液态水也可能存在于这两颗矮行星的冰层之下。
这一发现颠覆了我们对远日冰质天体的传统认知。原本认为它们应该是古老、冰冷、死气沉沉的天体，现在看来其内部可能非常活跃。就像土卫二和木卫二被发现可能藏有深层海洋一样，阋神星和鸟神星也可能存在液态水的迹象。如果证实它们确实宜居，那么它们就有可能成为太阳系中距离地球最远的潜在生命栖息地。
图一为鸟神星（左）和阋神星（右）的示意图；
图二为研究团队推测的鸟神星和阋神星内部地球物理过程生成甲烷的过程；
图源：西南研究所
#如何捕捉到“红色精灵”#
地球上充满了一些真正令人敬畏的奇观，但很少有像“精灵”一样吸引人的。“精灵”的官方名称是暂现发光事件（TLE），它由大气中大规模的放电组成。
2023年10月，欧洲航天局（ESA）航天员Andreas Mogensen在国际空间站执行任务时，拍摄到了一张令人难以置信的“红色精灵”图像。
从地面和飞机上都能观察到“精灵”。然而，首选的观测地点是外太空，因为“精灵”诞生于云顶之上。据推测，它们源自地球表面附近的正常闪电，是地球大气层用来分布垂直电荷的一种“平衡机制”。
最早的关于“精灵”的记录——尽管当时还没有它被称为“精灵”——发生在1885年11月，当时R.M.S. Moselle号正驶离牙买加港口，“精灵”被描述为一种“气象现象”，“主要呈现出深红、绿色、橙色和蓝色。”
100多年后，明尼苏达大学的科学家们意外拍摄到了放电图像，这才首次出现了“精灵”的照片证据。直到1995年发表在Geophysical Research Letters上的一项研究，这些电荷才被正式命名为“精灵”。在过去几十年里，除了南极洲以外，人们已经在所有大陆上都观测到了“精灵”，同时还从地面、飞机甚至外太空观测到了“精灵”。
图为Andreas Mogensen拍摄到的“红色精灵”。
来源：https://t.cn/A6j5YuXx
图源：https://t.cn/A6j5YuXJ
地球上充满了一些真正令人敬畏的奇观，但很少有像“精灵”一样吸引人的。“精灵”的官方名称是暂现发光事件（TLE），它由大气中大规模的放电组成。
2023年10月，欧洲航天局（ESA）航天员Andreas Mogensen在国际空间站执行任务时，拍摄到了一张令人难以置信的“红色精灵”图像。
从地面和飞机上都能观察到“精灵”。然而，首选的观测地点是外太空，因为“精灵”诞生于云顶之上。据推测，它们源自地球表面附近的正常闪电，是地球大气层用来分布垂直电荷的一种“平衡机制”。
最早的关于“精灵”的记录——尽管当时还没有它被称为“精灵”——发生在1885年11月，当时R.M.S. Moselle号正驶离牙买加港口，“精灵”被描述为一种“气象现象”，“主要呈现出深红、绿色、橙色和蓝色。”
100多年后，明尼苏达大学的科学家们意外拍摄到了放电图像，这才首次出现了“精灵”的照片证据。直到1995年发表在Geophysical Research Letters上的一项研究，这些电荷才被正式命名为“精灵”。在过去几十年里，除了南极洲以外，人们已经在所有大陆上都观测到了“精灵”，同时还从地面、飞机甚至外太空观测到了“精灵”。
图为Andreas Mogensen拍摄到的“红色精灵”。
来源：https://t.cn/A6j5YuXx
图源：https://t.cn/A6j5YuXJ
#为什么其他文明不使用无线电？#
凝视夜空，我们很难不去思考其他文明存在的可能性。从乔尔丹诺·布鲁诺（Giordano Bruno）的哲学推测到法兰克·德雷克（Frank Drake）的统计估计，我们对宇宙了解得越多，外星生命似乎就越有可能存在。然而，在寻找外星生命的过程中，除了寂静，我们什么也没听到。
其他文明可能独来独往，或者使用了我们看不见的通信技术。但无线电通信既强大又低廉，我们不仅广泛使用，几十年来还一直往外太空发射无线电信号。那么，为什么其他文明不使用无线电呢？
有些人觉得这太乐观了。虽然我们确实向太空发射了大量的无线电信号，但无线电波的能量随着距离的增加而减弱。再加上星际空间里尘埃和气体的干扰，我们发射的信号很可能只能在距离地球几光年的范围内，用现在的无线电接收器才能听到。我们曾几次直接向太空发射了强大的无线电信号，但当它们穿越22000光年到达目的地时，已经变得非常微弱了。
当然，毕竟我们还是一个年轻而简单的物种。也许一个古老、超前的物种可以从宇宙尘埃中提取出我们的信息。但它们能在数百或数千光年之外做到这一点吗？这是最近发表在arXiv上一篇新论文中研究的问题。
作者从先进文明的卡尔达舍夫量表入手。该量表于1964年提出，根据文明开发能源资源的能力对其进行分级。I型文明可以获取行星级的能源，II型文明可以获取恒星系统级的能源，III型文明可以获取银河系级的能源。卡尔·萨根（Carl Sagan）等人据此估计，人类文明目前是0.73级左右。在此基础上，作者提出了一个问题：要探测到人类文明，一个文明的规模需要达到哪种层级？距离我们又有多远？
鉴于我们的人造无线电信号只能穿透一百光年的空间，所以外星物种探测地球上的建筑物会更合适，比如城市或大型土方工程。举个例子，吉萨金字塔群。这些金字塔已经存在了数千年，其中大金字塔的底座长约230米。
考虑到到达地球的光量，无论你的望远镜有多大的威力，金字塔在几千光年左右的范围内都是不可见的。超过这个距离的光子不足以分辨出任何东西。
要在3000光年的距离上分辨出金字塔大小的特征，你需要一个直径约为10天文单位的光学望远镜（这比土星的轨道还要大一点）。原则上，可以利用土星轨道上数百万颗卫星组成的光学望远镜阵列来建造这种规模的望远镜。当然，这远远超出了我们目前的能力，也超出了任何行星级文明的能力。
因此，结论就是，II型文明可以在3000光年内看到我们人类的伟大工程，知道我们在这里。但在我们达到II型文明并能看到对之前，人类还需要数千年的时间。
图为对着银河系的甚大阵（射电望远镜阵列）。
来源：https://t.cn/A6WSBevZ
图源：https://t.cn/A6WSBevL
凝视夜空，我们很难不去思考其他文明存在的可能性。从乔尔丹诺·布鲁诺（Giordano Bruno）的哲学推测到法兰克·德雷克（Frank Drake）的统计估计，我们对宇宙了解得越多，外星生命似乎就越有可能存在。然而，在寻找外星生命的过程中，除了寂静，我们什么也没听到。
其他文明可能独来独往，或者使用了我们看不见的通信技术。但无线电通信既强大又低廉，我们不仅广泛使用，几十年来还一直往外太空发射无线电信号。那么，为什么其他文明不使用无线电呢？
有些人觉得这太乐观了。虽然我们确实向太空发射了大量的无线电信号，但无线电波的能量随着距离的增加而减弱。再加上星际空间里尘埃和气体的干扰，我们发射的信号很可能只能在距离地球几光年的范围内，用现在的无线电接收器才能听到。我们曾几次直接向太空发射了强大的无线电信号，但当它们穿越22000光年到达目的地时，已经变得非常微弱了。
当然，毕竟我们还是一个年轻而简单的物种。也许一个古老、超前的物种可以从宇宙尘埃中提取出我们的信息。但它们能在数百或数千光年之外做到这一点吗？这是最近发表在arXiv上一篇新论文中研究的问题。
作者从先进文明的卡尔达舍夫量表入手。该量表于1964年提出，根据文明开发能源资源的能力对其进行分级。I型文明可以获取行星级的能源，II型文明可以获取恒星系统级的能源，III型文明可以获取银河系级的能源。卡尔·萨根（Carl Sagan）等人据此估计，人类文明目前是0.73级左右。在此基础上，作者提出了一个问题：要探测到人类文明，一个文明的规模需要达到哪种层级？距离我们又有多远？
鉴于我们的人造无线电信号只能穿透一百光年的空间，所以外星物种探测地球上的建筑物会更合适，比如城市或大型土方工程。举个例子，吉萨金字塔群。这些金字塔已经存在了数千年，其中大金字塔的底座长约230米。
考虑到到达地球的光量，无论你的望远镜有多大的威力，金字塔在几千光年左右的范围内都是不可见的。超过这个距离的光子不足以分辨出任何东西。
要在3000光年的距离上分辨出金字塔大小的特征，你需要一个直径约为10天文单位的光学望远镜（这比土星的轨道还要大一点）。原则上，可以利用土星轨道上数百万颗卫星组成的光学望远镜阵列来建造这种规模的望远镜。当然，这远远超出了我们目前的能力，也超出了任何行星级文明的能力。
因此，结论就是，II型文明可以在3000光年内看到我们人类的伟大工程，知道我们在这里。但在我们达到II型文明并能看到对之前，人类还需要数千年的时间。
图为对着银河系的甚大阵（射电望远镜阵列）。
来源：https://t.cn/A6WSBevZ
图源：https://t.cn/A6WSBevL
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