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天體物理學家探索大氣氧和探測遙遠行星上的外星技術之間的聯系

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天體物理學家探索大氣氧和探測遙遠行星上的外星技術之間的聯系


空氣供應:由天體物理學家亞當·弗蘭克和阿米迪歐·巴爾比創造的“氧氣瓶頸”描述了將有能力培養科技文明的世界與落后的世界區分開來的臨界閾值 ?！皼]有現成的火源，你永遠也不會開發出更高的技術，”弗蘭克說 。鳴謝:羅徹斯特大學插圖/邁克爾·奧薩西
據羅徹斯特大學（林賽·瓦里奇）：為了了解地球以外生命的潛力，研究人員正在擴大他們的搜索范圍 ， 不僅包括生物標記，還包括技術標記 。正如我們所知，雖然天體生物學家早就認識到氧氣對生命的重要性 ， 但氧氣也可能是開啟全球先進技術的關鍵 。
在《自然·天文學》上發表的一篇新觀點中 ， 羅徹斯特大學物理學和天文學教授亞當·弗蘭克(Adam Frank)和《外星人小書》(The Little Book of Aliens，Harper，2023年)的作者弗雷德·h·戈恩(Fred H. Gowen)以及意大利羅馬托爾·韋爾加塔大學天文學和天體物理學副教授阿米迪歐·巴爾比(Michael Balbi)概述了大氣氧與遙遠行星上先進技術的潛在崛起之間的聯系 。
“我們已經準備好尋找外星生命的信號 ， ”弗蘭克說 ?！暗?，一個星球上的條件是如何告訴我們智慧的、產生科技的生命的可能性的？”
“在我們的論文中 ， 我們探索了任何大氣成分是否與先進技術的存在相容，”Balbi說 。"我們發現對大氣的要求可能相當嚴格."
點燃宇宙科技球
弗蘭克和巴爾比認為，除了多細胞生物呼吸和新陳代謝所必需的氧氣之外，氧氣對火的發展也至關重要——而火是科技文明的標志 。他們深入研究“技術領域”的概念，這是一個先進技術的廣闊領域 ， 能夠發出外星智慧的警示信號——稱為“技術簽名” 。
在地球上，技術的發展要求容易獲得露天燃燒——這是火的核心過程，在這個過程中 ， 某種東西通過燃料和氧化劑(通常是氧氣)的結合而燃燒 。無論是烹飪、鍛造金屬結構、制作家居材料，還是通過燃燒燃料來利用能源 ， 燃燒都是工業社會背后的驅動力 。
追溯地球的歷史，研究人員發現，只有當大氣中的含氧量達到或超過18%時，才有可能控制火的使用以及隨后的冶金技術進步 。這意味著只有氧氣含量高的星球才有能力開發先進的科技領域，因此，會留下可探測的科技特征 。
氧氣瓶頸
根據研究人員的說法，生物維持復雜生命和智能所需的氧氣水平沒有技術所需的水平高，因此盡管一個物種可能能夠在沒有氧氣的世界中出現，但它將無法成為技術物種 。
弗蘭克說:“在一個沒有氧氣的世界里，你也許可以獲得生物——你甚至可以獲得智慧生物 。但是 ， 如果沒有現成的火源 ， 你永遠也不會開發出更高的技術，因為更高的技術需要燃料和熔化 ?！?br>進入“氧氣瓶頸”，這是研究人員創造的一個術語，用來描述將有能力培養科技文明的世界與那些達不到科技文明的世界區分開來的臨界閾值 。也就是說 ， 氧氣水平是阻礙先進技術出現的瓶頸 。
弗蘭克說:“大氣中含氧量高就像一個瓶頸 ， 為了擁有一個科技物種 ， 你必須克服它 ?！薄澳憧梢宰屍渌磺卸歼\轉起來 ， 但如果大氣中沒有氧氣，你就不會有科技物種 ?！?br>瞄準外星熱點
這項研究解決了宇宙追求智慧生命中以前未探索的一個方面，強調了在搜索外星技術簽名時優先考慮含氧量高的行星的必要性 。
“應該優先考慮瞄準含氧量高的行星，因為系外行星大氣中是否存在含氧量高的行星可能是尋找潛在技術特征的主要線索，”弗蘭克說 。
“在另一個星球上發現智能、技術生命的意義將是巨大的，”巴爾比補充道 ?！耙虼耍覀冊诮忉尶赡艿奶綔y結果時需要非常謹慎 。我們的研究表明 ， 我們應該對來自大氣氧氣不足的星球的潛在技術信號持懷疑態度 ?！?br/>