一项针对备受关注的系外行星K2-18b的最新射电扫描研究,为搜寻地外文明(SETI)领域提供了关键数据。由Universe Today报道,科学家利用澳大利亚的平方公里阵列探路者(ASKAP)望远镜,对这颗位于约124光年外的行星进行了深度观测,旨在捕捉可能存在的技术信号(technosignatures)。尽管未发现确凿的外星文明证据,但该研究为未来SETI观测设定了新的基准。
扫描细节与零结果
研究团队在900至1700 MHz的频段内对K2-18b进行了观测,这一频段被称为“水洞”(water hole),是SETI领域认为可能用于星际通信的频段。观测覆盖了该行星的整个轨道周期,总积分时间达到数小时。结果显示,未检测到任何窄带或宽带信号,这些信号可能来自外星文明的无线电泄漏或有意发射的灯塔。论文指出,这一零结果将K2-18b可能存在的技术信号功率上限降低了约一个数量级,意味着如果该行星存在类似地球的无线电泄漏,其强度必须低于当前探测阈值。
科学背景与意义
K2-18b之所以成为SETI热点,源于其大气中可能存在的二甲基硫醚(DMS)。DMS在地球上主要由海洋浮游生物产生,是潜在的生物标志物。2023年,詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)在K2-18b大气中探测到DMS的疑似信号,引发广泛关注。然而,该信号尚未被独立验证,且存在非生物来源的可能性。本次射电扫描正是为了从另一个维度——技术信号——评估该行星的宜居性和文明存在可能性。研究团队在论文中强调:“即使未检测到信号,也并不意味着没有文明。可能他们的技术不产生可探测的无线电波,或者他们选择不发射信号。”
原理解析与未来方向
SETI的传统方法依赖于探测窄带连续波或脉冲信号,这些信号与自然天体物理过程(如脉冲星、射电星系)产生的宽带噪声不同。ASKAP望远镜的灵敏度极高,其36个抛物面天线组成的阵列可提供高角分辨率,有效排除地球射频干扰。本次观测的频段覆盖了手机、雷达等人类技术的主要发射频段,因此如果K2-18b存在类似技术文明,其信号可能被捕获。研究还考虑了行星的轨道相位,在行星处于恒星后方(掩星)时观测,以排除恒星本身的射电辐射干扰。未来,更灵敏的设施如平方公里阵列(SKA)将能探测到更微弱的信号,或将K2-18b的技术信号探测极限再降低两个数量级。
总之,这项研究不仅是对一颗特殊系外行星的SETI探索,更是对现有射电望远镜能力的验证。它表明,即使没有发现外星文明,系统性的技术信号搜寻也能为行星科学和天体生物学提供宝贵约束。K2-18b的DMS之谜和SETI零结果,共同推动着人类对宇宙生命认知的边界。