需要什么才可在比邻星的行星上看到灯光？

2020 年末，我们发现来自我们最近的邻居恒星比邻星（不一定来自半人马座比邻星）方向的一些讯号。 突破聆听（Break Through Listen）计划把它命名为BLC-1，收到的讯号仍然在分析之中，以确保它不是我们自己文明的回声。 但为什么不直接观察比邻星中的行星，看看那里是否存在文明？

从太空看，地球上有人居住的最明显迹象是我们星球夜景发出的光芒。 我们的城市散发出洒向宇宙的光。 问题是我们目前这一代的望远镜不够强大，无法看到遥远行星上的光。 但是一些研究人员正在测试已经设计中的新一代望远镜功能。 如果足够先进或者接收到足够的发光，我们将能够看到另一个文明是否在比邻星的行星上亮着灯。

我们可以通过多种方式去判断外星技术是否存在于另一个星球上。 例如，我们可能能够看到遥远世界的光随着大量卫星（我们前进的方向）的掩食而摇摆不定。 从光谱中可以检测到大气污染。 但是，虽然这些技术迹象也可能是由轨道碎片或彗星撞击等自然现象引起，但人工照明与恒星的自然光不同。 美国斯丹福大学的伊丽莎白·蒂巴（Elisa Tabor） 和哈佛大学的亚伯拉罕·卢布（Abraham Loeb）用韦伯太空望远镜进行一次虚拟的外星人追光试验。 由于韦伯太空望远镜尚未升空，因此该研究测试它的规格功能。

虚拟韦伯望远镜是在比邻星b上进行训练。 比邻星b是比邻星系统中确认可能存在文明的行星。 比邻星b距离地球4.25光年，是位于M型红矮星的适居带的岩石行星，它的质量仅为太阳质量的12%。 比邻星b比地球重，约为地球质量的 1.6倍，半径是我们的1.3倍。 它以700万公里的距离在短短11.2天环绕比邻星公转一周，是地球环绕太阳公转距离的5%。
蒂巴和卢布将人工照明作为从地球日侧反射的太阳照明的一部分进行缩放。 这个比例的0%是假设行星的夜侧是完全黑暗的，没有人工照明。 100%意味着行星的夜侧与日侧一样明亮。 假设比邻星b上的假设文明使用的光类型与地球上的液晶体灯相似，它们具有不同的人工光谱。 如果比邻星b的人工夜间照明达到自然日侧照明的5%，则韦伯太空望远镜可以以85%的把握度检测到人造光。 如果人工照明达到9%，韦伯太空望远镜的检测置信度将上升到95%。

5%的照明听起来并不多，对吧？ 我们在谈论来自星星的光与我们的太阳相比，比邻星微弱（是太阳的二万分一），但它仍然是很多光。 相比之下，地球的人工照明仅为反射恒星照明的0.001%。 换句话说，如果比邻星b拥有一个和我们一样发光的文明，韦伯太空望远镜就不会检测到它。 这些灯需要亮500倍。 比邻星b的轨道与它的主星非常接近，以至于它可能受到潮汐锁定，因此行星的一面总是面向恒星，而另一面则处于永恒的夜晚。 潮汐锁定行星上的文明可能需要专注于照明基础设施，并且可能如蒂巴和卢布的假设那样，使用非常明亮的轨道镜将太阳光反射到行星的夜侧，那么我们的韦伯太空望远镜是可以侦测到。

【图、文：节译自今日宇宙网页】

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