2024年10月,美国宾州大学与SETI组织的科学家启动了一项前所未有的监听实验——将艾伦望远镜🔭阵列对准40光年外的TRAPPIST-1行星系,试图捕捉外星文明可能存在的内部通信信号。
在持续28小时的监听后,他们从数百万个信号中筛选出2264个“可疑目标”,然而最终分析却显示:这些信号全部来自地球本身。
这场科学探索犹如在宇宙沙滩上寻找一粒特定外星沙粒,最终却被地球自身的光污染模糊了视线。
TRAPPIST-1系统在天文学界赫赫有名,它拥有一颗比太阳更小、温度更低的红矮星,周围环绕着七颗岩石行星。
其中三到四颗行星位于宜居带内——这个区域允许液态水在行星表面稳定存在,为生命诞生提供了基本条件。
更关键的是它的距离优势:仅40光年。在天文学尺度上,这相当于“隔壁邻居”的近距离。
这使得TRAPPIST-1成为SETI(搜寻地外文明计划)的优先目标,科学家可以更灵敏地探测其可能泄露的微弱技术信号。
此次任务采用了与传统SETI不同的创新策略。过去数十年间,科学家主要搜寻外星文明有意发送的“信标式”信号,类似人类1974年通过阿雷西博望远镜🔭向武仙座M13星团发送的编码信息(该信号仅有210字节)。
但此次团队转向探测“无意泄漏”的通信信号,类似于地球上的军事雷达、卫星电视广播或深空探测器通信。
行星掩星技术成为关键突破口:当TRAPPIST-1系统中两颗行星与地球形成一条直线时,后方行星若向前方行星发送信号(如航天器指令),部分信号可能因遮挡效应泄露至宇宙空间。
地球上的望远镜🔭若恰在此时对准该方向,便可能捕捉到这些“通信旁白”。
艾伦望远镜🔭阵列的28小时观测创下针对单一行星系统的最长连续监听纪录。在宽频扫描中,系统初筛出数百万个候选信号。
通过频率窄化和模式识别,团队锁定其中11000个进行深度分析。
当结合行星轨道位置数据后,科学家惊讶地发现:2264个信号恰发生于行星掩星期间——时间窗口完美匹配理论上的信号泄漏期。
这一结果曾让团队振奋不已,似乎暗示着外星技术的存在。
然而,进一步验证带来了失望:所有信号均可追溯至人类活动源。例如部分信号来自近地轨道卫星的射频干扰,另一些则源于地面雷达或通信设备在大气层的反射。
地球的电磁污染已然成为天文观测的“光害”,且随着全球卫星星座的急剧扩张(如星链计划),这一问题正在恶化。
射电望远镜🔭即便指向深空,仍难以屏蔽地球自身的信号污染,这主要是因为:
首先,卫星干扰激增,近地轨道卫星数量十年内增长超十倍,其通信频段与天文观测频段高度重叠。
其次,信号反射复杂性,大气层电离层可反射地面信号至望远镜🔭,形成“伪深空信号”。
最后,灵敏度悖论,望远镜🔭越灵敏,越易接收到微弱但数量庞大的地球信号。
2017年中国高考期间,武汉无线🛜电监测部门仅凭移动监测车就在各考点发现数百个可疑信号,最终虽未查获作弊行为,却印证了地球电磁环境的复杂性。而监听外星信号的挑战,远比考场防作弊艰巨万亿倍。
SETI领域正经历方法论转型,第一代(1960-2000),以主动发送信号为主(如1974年阿雷西博信息)。
第二代(2000-2020),聚焦接收外星定向信标,依赖“对方主动呼叫”。
第三代(现今),转向捕捉外星文明日常技术泄漏(如雷达、行星际通信)。
这一转变源于科学认识的深化:如果TRAPPIST-1存在多行星文明,其行星间通信需求可能类似地球与火星探测器间的联络。而人类技术已能探测此类信号——前提是它们确实存在。
尽管此次监听未果,科学家仍持乐观态度,中国500米口径“天眼”(FAST)及下一代平方公里阵列(SKA)将提升信号分辨能力。
2022年英国研究证实,量子信号可在星际空间传输数万光年而不退相干。外星文明或已采用此类高效通信方式,而地球实验室正在追赶。
深度学习算法可更精准区分地外信号与地球干扰源。
值得关注的是,2022年一个国际团队曾计划通过中国天眼向M13星团发送包含25,500字节的“银河系信标”(BITG),远超1974年阿雷西博信息的210字节。该计划虽因争议暂缓,却彰显了人类技术能力的跃升。
监听行动的零结果反而激起更深层讨论。费米悖论依然悬而未决——宇宙理论上应充满生命,为何我们听不到任何信号?
霍金曾警告⚠️主动联系外星文明犹如“美洲原住民遭遇哥伦布”,人类以自身技术框架(无线🛜电)搜寻外星人,是否像古代人想象“天上马车”般幼稚?
评论区一位网友的质疑点出核心:“人类用无线🛜电通信,外星文明就一定也用无线🛜电吗?”。
而科学家的回应是:在未知中搜索,只能从已知技术可能性起步。毕竟电磁波仍是宇宙中最可行、最易检的星际信息载体。
距离首次尝试捕捉外星信号已过去六十余年,SETI科学家如同在无边海洋中撒网的渔夫,2264次误报不是失败的标志,而是筛网织造技术进步的印记。
当量子通信从理论走向实践,当中国天眼与平方公里阵列望远镜🔭睁开巨目,人类或许终将辨清那些隐藏在星辰间的“宇宙私语”——无论它们来自异星控制中心,还是人类尚未理解的宇宙自然现象。宇宙的静默中,倾听仍在继续。