如何看待最新研究表明，「地球可能已被外星系观察好多年了」？ 第1页

真的看不下去了。

高赞答主在抖机灵前，能不能花个起码5分钟去扫一眼论文原文在讲什么？

如果这篇论文真的是在尝试证明“地球可能已经被外星人观察了很多年”，那么我们抖机灵、嘲讽还情有可原。然而事实真的如此么？

论文原文在这里：

https://www. nature.com/articles/s41 586-021-03596-y

翻译一下：《过去，现在和将来 可以观测到地球凌日现象的星系 》

论文的中心思想在开篇第一句话就简单明了说完了，甚至都不需要你去理解论证过程：

To obtain the dynamic picture of which stars can see Earth transit the Sun and how many years such a viewpoint holds.

说白了，这篇论文通篇就干了一件事情：根据GCNS数据库（Gaia Catalog of Nearby Stars），计算了不同星系进入/退出地球凌日观测区间的时间，并对地球产生人类文明以来，处于地球凌日观测现象区间的星系进行了可视化：

很多高赞答主讽刺论文作者（也许出于咱们特产的图片误用ptsd），直接口胡说他们既没有数据，也没有论据。然而现实是，这篇论文的代码+数据全部都开了源：

求求这些聪明的知乎大v们，想要对线/嘲讽，也麻烦去人家github下面提issue行不？不是说西方科学家蠢到家，吃枣药丸吗？行，那请给我们表演一下，你们是如何碾压西方饭桶科学家的，给我们见识见识？

值得一提的是，该论文的这套思路也并非是论文作者一拍脑袋，随便提出。在前人的研究文献里，尝试解答“从哪里可以观测到地球凌日”问题的工作早已有之，甚至可以追溯至SETI计划：

1. Shostak, S. & Villard, R. A Scheme for Targeting Optical SETI Observations. In Symp. Int. Astron. Union Vol. 213, 409–414 (Cambridge Univ. Press, 2004).
2. Filippova, L. N., Kardashev, N. S., Likhachev, S. F. & Strelnitskj, V. S. in Bioastronomy: The Search for Extraterrestial Life — The Exploration Broadens 254–258 (Springer, 2008).
3. Heller, R. & Pudritz, R. E. The search for extraterrestrial intelligence in Earth’s solar transit zone. Astrobiology16, 259–270 (2016).
4. Kaltenegger, L. & Pepper, J. Which stars can see Earth as a transiting exoplanet? Mon. Not. R. Astron. Soc. Lett. 499, L111–L115 (2020).

这篇最近的论文，只是把前人的结果（只考虑星系目前位置）推广到了动态视角下而已。论文末尾也提到了，这么做的其中一个目的是帮助我们更有效的搜寻地外生命：

Stars with a vantage point from which they could see Earth transit—and thus see an interesting planet for deliberate broadcasts— are priority targets for searches for life and extraterrestrial intelligence. Observations of such stars have recently started. In addition, NASA's TESS has entered the extended mission phase, with a plan to observe stars across the ecliptic, including those with a vantage point from which to see Earth transit the Sun.

更怪异的是，在对相关词汇进行全文搜索后发现，在该论文中，“外星人”一词连一次也没出现过。然后，居然咱知乎用户就集体沸腾了，开始拿着“外星人”大做文章，又是“西方人口胡骗经费、转移矛盾”，又是“大胆假设，毫无论证”，又是“外星人对乡巴佬没有兴趣”，又是“这完全是在侮辱民科”。

请问，这个狂欢party玩得开心吗？

最后，针对评论里提到的nature新闻进行统一回复。评论区有人提到了这篇报道表示疑问：

事实上，这篇报道的来自于nature news（作者为Alexandra Witze），而不是论文原文（作者为L. Kaltenegger & J. K. Faherty ）。该报道属于小编围绕L. Kaltenegger & J. K. Faherty的论文而进行的科普向介绍，而非严谨科学论文；少数评论急着攻击我说“看不懂标题”“找错文章”。我还是那句话，在你们想发表评论前，能不能起码花5分钟读一下这篇所谓的“打脸”报道？

The work, reported in this week’s Nature 1, offers a new way of thinking about the search for extraterrestrial life

你猜猜，这篇《news》里引用的论文，是哪一篇？没错，正是我回答开头提到的论文~

有的评论里，看到新闻标题“Alien”一个词就沸腾了。那么我就再强调一遍，请你们看看文章，哪怕只是第一句话呢：

Scientists searching for extraterrestrial life should narrow their hunt to stars and planetary systems that have an occasional view of the Earth as it passes in front of the Sun.

大意：寻找地外生命的科学家 应该把搜索范围缩小到 “可以 偶然 观测到 地球凌日 现象的星系”。

结合这篇报道后面的内容，落脚点依然是“科学家应该如何更高效搜索地外生命”，而不是“我们被外星人偷窥了几千年，好怕怕！”

Astronomers have pinpointed more than 2,000 stars from where, in the not-too-distant past or future, Earth can occasionally be detected transiting across the face of the Sun.

大意：天文学家找到了2000个“ 可能偶然观测到地球凌日现象 ”的星系。

你看，定义给的很明白，该论文讨论的只是“地球凌日”的观测窗口，而不是随便口胡的概念。接下来，才是脑洞部分：

If there are aliens living on planets around those stars, with at least a similar level of technological advancement to our own species, then they would theoretically be able to spot us.

大意： 如果 外星人生存 那2000个候选星系 里，那么他们 理论上 有 可能 发现我们。

你看，即使是在这篇科普向的报道里，在脑洞最大的一段话里，依然是相对严谨的。而在原始论文中，作者所讨论的内容都有很明确的定义和边界（地球凌日的观测窗口），以至于论文结果可以被作者所公开的数据和程序准确推算出来。这和高赞回答里的抖机灵，以及媒体带的节奏相比，可以说是相差甚远~

看到标题的第一反应不应该是口嗨……找到原始文字读一读才能真正理解…… 这份报告的原文标题是“Past, present and future stars that can see Earth as a transiting exoplanet”——“过去，现在，以及未来的那些能够观测到地日凌星现象的系外恒星系统”……不知怎么传来传去就成了外星人监视地球了……原文主要回答了两个问题：

第一，哪些宇宙中的位置可以观测到地球文明？

保守估计是30秒差距内的75个恒星系统。

第二，有多少潜在文明能够观测到我们？

保守理论估计是30秒差距内的29个潜在宜居世界，而保守实际估计是30秒差距内的4个已知行星系统。其中TRAPPIST-1系统是最特殊的一个（稍后会解释）。

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需要称赞的是，这是种很有意义的“翻转棋盘”的思维方式：既然我们可以通过凌星法确定系外行星，那么潜在的地外文明也可以通过类似的方法找到我们。

“当你凝视深渊时，深渊也在凝视你。”

报告包含了三个值得注意的点：

• 首先，报告识别出了100秒差距内的1715颗恒星位于ETZ（可观测到地球凌星的区域），其潜在文明可以通过可见光观测到过去5000年的地球（人类农业文明出现后的地球）；而随着外层光锥的扩张，在未来的5000年，ETZ恒星系统将会顺势增加319颗。在30秒差距内，存在75个恒星系统已经接收到了过去100年人类发射的无线电波。

橙色代表存在1715个位于100秒差距内的恒星系统位于ETZ，蓝色斜杠区域表示存在75个30秒差距内的恒星系统位于ETZ，同时可以观测到地球文明过去100年发射的电磁波。

• 与此同时，并不是所有的恒星系统都存在可居住行星。基于已有观测，我们可以对宜居类地行星的发生率做出估计，并得出在100秒差距内大概存在500颗左右的潜在的能够支持生命的世界位于ETZ。如果我们把搜寻范围缩小到30秒差距，也就是可以探测到人类文明所发出的电磁波的范围，潜在支持生命世界的数量大概是29个。所以文中的29是一个估算值（想不到吧，是不是很多媒体又没加限定词？）。
• 从实证数据看，“潜在宜居行星”通常多于“已发现的宜居行星”，这是由于技术条件限制导致的。根据系外行星数据库公布的已确认行星（https://exoplanets.nasa.gov/），在100秒差距的范围内，存在7个已知存在行星的系统位于ETZ（Ross 128，Teegarden’s Star，GJ 9066，TRAPPIST-1，K2-65，K2-155，K2-240）；而在30秒差距的范围内，也就是可以探测到人类电磁波的范围，存在4个ETZ系统（Ross 128，Teegarden’s Star，GJ 9066，TRAPPIST-1）。

接下来，我们可以根据系外行星数据库，用太阳系和这七个星系做对比。下面几张图对比了宿主恒星与太阳的相对大小，以及各行星与地球的相对大小：

黄色的太阳在左边，又小又红的Ross 128在右边；地球在左边，作为对比的Ross 128行星在右边。这是一个红矮星系统，行星Ross 128 b距离恒星过近，很可能已经被潮汐锁定并且沙漠化。

同样的，黄色太阳在左边；右边的Teegarden系统的宿主恒星也是红矮星，同时Teegarden’s Star C位于宜居带。由于潮汐锁定的问题，我对其支持生命的能力表示怀疑。

依旧是红矮星系统，行星还是巨行星和类海王星的气体巨头。除非有木卫二或者阿凡达里面潘多拉那样的卫星，否则不太可能有生命。

众神眷顾的TRAPPIST-1星系，红矮星开局，但是却拥有e，f，g三颗宜居带行星。由于其距离地球仅仅41光年，如果存在文明，冷战时期中美建交的新闻他们已经知道了。

K型橙矮星开局，理论上是比较适宜文明发展的恒星类型，可惜目前没有发现宜居带行星。但是不排除未来在更远行星轨道上发现文明星球。

K型橙矮星开局。考虑到巨行星已经发生内向轨道迁移，更远轨道上不太可能存在宜居行星。

M型红矮星开局，但是因为恒星本身更大，潮汐锁定的问题或许不太严重。更外层轨道存在发现更多宜居行星的可能。

读完报告有两个感触：第一，众神眷顾的TRAPPIST-1星系赫然在列，为这个和太阳系十分相似的恒星系又增添了几分特殊性。第二，“被监视”是一种带有负面意味的表述，多少会令人感到惊恐。但另一方面，至少我们可以知道，茫茫星海，谁能够观测得到我们，而这在我看来不见得是一件坏事。

最后，以上分析只是基于已有的系外行星数据，随着观测技术的发展，以后会发现越来越多的类地球世界。距离发现外星生命的日子，或许越来越近了。

Kaltenegger, L. & Faherty, J. K. Nature 594, 505–507 (2021).