北亚利桑那大学的卡莉·班克斯 团队影子理论概念设计图
学分:北亚利桑那大学 我们的星球外有生命吗？ 科学家和研究人员长期以来一直在问这个古老的问题，但在寻找答案方面没有取得太大进展
在太阳系之外已经发现了4200多颗系外行星，虽然过去的技术是用来测试系外行星上的生命的，但没有一颗是用来测试像植被这样复杂的非技术生命的
现在，太空望远镜可能很快就能直接观察这些行星——包括地球最近的恒星邻居的可居住区内的一颗行星
在这些望远镜和北亚利桑那大学信息学和天文学研究小组的帮助下，这个问题的答案可能不太现实
由美国宇航局可居住世界基金资助，一组研究人员，包括克里斯·多尔蒂，大卫·特里林和博士
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学生安德鲁·亚伯拉罕在《国际天体生物学杂志》上发表了一项研究，该研究开发并测试了一种技术，以确定在太阳系之外是否可以独特地探测到特定的多细胞或复杂但非技术性的生命
为了找到一些答案，研究小组转向了地球上最常见的多细胞生命形式之一——树木
更确切地说，是他们的影子
“地球上有超过三万亿棵树，每棵树投射的阴影都不同于无生命的物体，”这篇论文的主要作者、信息学、计算和网络系统学院的助理教授多尔蒂说
“如果你中午出门，几乎所有的阴影都来自人类或植物，如果没有多细胞生物，一天中的这个时候几乎没有阴影
" 该团队假设，大量直立的光合多细胞生命(树木)会在高太阳角度投射阴影，将它们与单一细胞生命区分开来
因此，用未来的太空望远镜观察投射的阴影类型，理论上应该可以确定系外行星上是否有类似的生命形式
“困难的是，未来的任何太空望远镜都可能只有一个像素来确定那个系外行星上是否存在生命，”亚伯拉罕说，他与多尔蒂在这项研究中密切合作
"所以，问题变成了:我们能用一个像素探测到这些表明多细胞生命的阴影吗？" 由于只有一个像素可以工作，该团队必须确保在这些望远镜中检测到的阴影确实是多细胞生命，而不是陨石坑等其他外星特征
天文学副教授特里林说:“有人认为陨石坑可能会产生类似于树木的阴影，我们的想法是行不通的。”
“所以，我们决定去亚利桑那州北部的月球登陆点看看，阿波罗宇航员在那里接受登月任务的训练
" 无人机在一天的不同时间被用来确定环形山实际上投射的阴影不同于树木
研究人员随后转向成像，以确定他们的理论是否能大规模应用
通过使用POLDER(地球反射的偏振和方向性)卫星，该小组能够在一天中不同的太阳角度和时间观察地球上的阴影
分辨率被降低，以模拟地球围绕太阳旋转时，对于远处的观察者来说，地球是一个单一的像素
然后，研究小组将其与来自火星、月球、金星和天王星的类似数据进行了比较，以了解地球的多细胞生命是否是独特的
研究小组发现，在地球上树木丰富的地方，比如亚马逊盆地，可以区分多细胞生物，但是当以单个像素的形式观察整个星球时，区分多细胞生物是很困难的
然而，观察阴影给系外行星上的生命对话带来的可能性可能比科学家和研究人员以前更接近
多尔蒂认为这项技术在理论上仍然有效——未来的太空望远镜可以依靠单个像素中发现的阴影
“如果每个系外行星只有一个像素，我们也许可以在未来几十年里用这项技术探测多细胞生命，”他说
“如果需要更多的像素，我们可能需要等待更长的时间，等待技术进步来回答外行星上是否存在多细胞生命
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