全球联报道：“外星人视角的地球：报告！发现地球！原来地球长这样”

其实，我们对于太空无止尽的探索，其中的重要目标之一无外乎找到外星人！但是我们不可否认的是或许在遥远的光年距离外，也有某个星球上存在的生命正在寻找同类。

近十年来，我们对系外行星的研究已相当成熟。在这段时间里，我们目前所知的4000多颗系外行星中的大多数都被发现了。也正是在这个时候，这个过程开始从发现的过程转变为表征（表面特征）的过程。更重要的是，下一代仪器将进行进一步研究，揭示大量关于系外行星的表面和大气特征。

这不免引出了一个问题：如果一个足够先进的物种在研究我们的星球，他们会看到什么？简单来说，当外星人看到地球时是什么样的？我相信这是一个大多数人都相当感兴趣的问题！

幸运的是已经有科学家帮助我们回答了这个非常令人好奇的问题。据消息称，利用地球的多波长数据，加州理工学院的一组科学家已经绘制出了一幅地图，描绘出遥远的外星观察者眼中的地球。除了解决好奇之痒，这项研究还可以帮助天文学家在未来重建“类地”系外行星的表面特征。对外星人来说，地球是一颗系外行星，这就是他们看到的“生命之星”，也是我们的家园！

这是一项名为“地球是一颗系外行星：一幅二维的外星地图”的研究，描述了该团队的惊人发现。这项研究由范思腾领导，包括来自加州理工学院地质与行星科学部(GPS)和美国宇航局喷气推进实验室的多位研究人员，这张图颠覆了我们对自己的家园完美想象。

寻找系外行星的局限

其实在寻找太阳系外可能适合居住的行星时，科学家们被迫采取间接的方法。考虑到大多数系外行星不能被直接观测到以了解它们的大气成分或表面特征，也就是说，它们不能被直接观测到而直接成像，科学家们观测系外行星时还附加了一个条件，就是必须满足于显示行星有多“像地球”的迹象。

但是这同时反映了天文学家和系外行星研究目前面临的局限，首先，目前的系外行星研究还没有弄清楚对宜居性的最低要求是什么。有一些建议的标准，但我们不确定它们是充分的还是必要的。其次，即使有了这些标准，目前的观测技术也不能很好地确定行星的适居性，特别是在类地系外行星上，因为很难探测和约束它们。

鉴于地球是我们所知的唯一一颗有能力支持生命存在的行星，该研究小组的理论是，对地球的远程观测可以作为遥远文明所观测到的宜居系外行星的参考。因为地球是我们所知道的唯一一颗含有生命的行星，研究遥远的观察者眼中的地球是什么样子，将为我们找到潜在的宜居系外行星指明方向。

由于地球气候最重要的因素之一是水循环，它有三个不同的阶段。这些包括大气中水蒸气的存在，凝结水和冰粒子云的存在，以及表面水的存在。因此，这些迹象的存在可以被认为是适宜居住的潜在迹象，甚至是生命迹象，最关键的是这是可以从远处观察到的生物特征。因此，为了限制系外行星的宜居性，能够识别系外行星的表面特征和云层将是至关重要的。

为了确定地球在遥远的观测者眼中是什么样子，研究小组收集了9740张由美国宇航局深空气候观测站(DSCOVR)卫星拍摄的地球图像。这些照片是在2016年和2017年两年的时间里手机，平均每68到110分钟拍摄一次，并成功捕捉到从地球大气层反射回来的多个波长的光。

然后，研究小组们将这些图像组合成一个10点反射光谱，随着时间的推移绘制出来，然后将其整合到地球的圆盘上。这有效地再现了距离光年之外的观察者眼中的地球，当然，时间局限在两年以内。结果研究发现，地球光线曲线的第二个主要成分与被照亮半球的陆地面积密切相关，再结合观察几何，重构地图已经成为了一个线性回归问题。

随后研究小组通过分析得到的曲线，并与原始图像进行比较，发现曲线的哪些参数与陆地和云层覆盖相对应。然后，他们挑选出与陆地面积最密切相关的参数，并将其调整为地球24小时自转，这就产生了一张地球轮廓图，即从光年之外看，地球的光曲线是什么样的。

其中黑线代表地物参数，大致对应各主要大陆的海岸线。绿色，以提供一个粗略的代表非洲(中心)，亚洲(右上)，北美和南美(左)，南极洲(底部)。中间的部分代表地球的海洋，较浅的部分用红色表示，较深的部分用蓝色表示。

当然，重要的是利用这些遥远系外行星的光曲线形成的这些表征，可以让天文学家确定系外行星是否有海洋、云层和冰盖等存在，这些都是“类地”的必要元素，也就是可居住的太阳系外行星的前提条件。

总的来说，这项研究中对光线曲线的分析对于确定系外行星的地质特征和气候系统具有重要意义。研究发现地球光曲线的变化主要是由云层和陆地/海洋控制的，它们对地球上的生命都是至关重要的。因此，具有这种特征的类地系外行星更有可能存在生命。

在有助于解决地表特征和大气条件的研究的帮助下，天文学家可能最终能够确定哪些系外行星适合居住，哪些不适合。如果幸运的话，地球2.0的发现将指日可待。