生命信号有助于研究人员识别可能的宜居世界。图片来源：NASA戈达德太空飞行中心/Mary Pat Hrybyk
研究人员已在系外行星的大气中寻找到氧气和甲烷存在的迹象，而这些物质正是有机过程中最常见的副产品。随着时间的推移，这些气体会积累到可以通过光谱学检测到的数量。然而，该方法很耗时，且需要天文学家花费数天时间来观察来自遥远行星的光谱。
NASA科学家Airapetian和其团队设计了一种新方法来观察太阳系外行星上存在的水蒸气、氮气和氧气等。他们利用活跃的矮恒星所发生的极端太空天气事件来进行观察。这些事件将行星大气层暴露在辐射爆发之下，引发一系列可被天文学家探测到的化学反应。如恒星风暴与行星大气层作用，导致氮气(N2)和氧气(O2)分解形成单个原子，并将水蒸气转化为氢气和氧气。分解后的氮和氧原子会引发一系列化学反应，产生羟基(OH)、更多的分子氧(O)和一氧化氮(NO)——科学家将其称为“大气信标”。
当星光照射到行星的大气层时，这些信标分子会吸收能量并发射红外辐射。通过研究这种辐射的特定波长，科学家能够确定哪些化学元素存在。这些元素的信号强度也是大气压力的一个指标。综合起来，这些读数使科学家能够确定大气的密度和成分。
研究发现，强烈的恒星风暴的频率与来自大气信标的热信号强度直接相关。越多的风暴发生，就会产生越多的信标分子。这些足够强的信号，用地球上的太空望远镜就可观测到，且只需要两小时的观测时间。
在寻找外星生命的过程中，目前，该方法可以帮助排除那些没有类似地球一样磁场的系外行星。磁场的存在，确保了行星的大气层不会被剥离，因此对宜居性至关重要。Airapetian解释说：“一颗行星需要磁场，它能保护大气层，保护行星免受恒星风暴和辐射的影响。如果恒星风暴没有强烈到使一颗系外行星的磁场靠近其表面，磁场就会阻止大气的逃逸。而大气层中就会有更多的粒子和更强的红外信号。”
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编译：贺利利 编辑：张梦 程建兰
