在过去的 5,000 年里，至少有 1,715 个附近的恒星系统以完美的角度观察地球，这意味着生活在这些系统中的外星人，如果他们存在并拥有正确的技术，那么在早期人类文明首次出现时，他们就可以从远处观察我们的星球。
根据一项新的研究，在这些恒星系统中，有 313 个在过去几千年的某个时候离开了被称为地球过境区 (ETZ) 的特殊观察区，留下 1,402 个恒星系统能够提供我们今天的星球一瞥，周三（6 月 23 日）发表在《自然》杂志上。在接下来的 5000 年里，将有 319 颗额外的恒星首次进入 ETZ。
所有已确定的恒星都在距离太阳326光年以内，其中 75 颗距离太阳不到 100 光年。该团队选择在这 326 光年半径内进行搜索，因为该区域是欧洲航天局盖亚任务的重点，该任务旨在创建我们银河系的 3D 地图，并且最近获得了新的盖亚数据。
鉴于人类大约在 100 年前开始传输无线电信号，距离最近的 75 颗恒星足够近，以至于“我们的无线电波已经冲过它们了”，第一作者、天文学副教授、卡尔萨根研究所所长丽莎卡尔滕格格康奈尔大学告诉 Live Science。
Kaltenegger 说她认为这是寻找外星智慧（SETI）的“最有趣的恒星子集”。但即使是观测区内的遥远恒星，也可能有适合支持生命存在的轨道行星，她说。问题是，生活是否在回顾我们？
假设外星人存在并且有些人拥有与我们相似的天文仪器，这些恒星系统中的外星生命形式理论上可以发现地球，甚至可以探测到地球上生命的迹象，例如大气中的氧气和甲烷，卡尔滕格说。她解释说，因为氧气和甲烷反应形成二氧化碳和水，这两种气体需要大量产生才能出现在行星的大气中。她说，在与地球温度相似的行星上，大气中氧气和甲烷的唯一解释是生命的存在。
Kaltenegger 补充说，天文学家通过监测这些行星轨道上的恒星，在遥远的系外行星上寻找生命的这些特征。在地球上，当一颗行星从恒星和我们的望远镜之间经过时，恒星的光线会变暗；科学家们准确地分析了光线的变化，以确定经过行星大气层的化学成分。
这种分析方法仅适用于轨道路径恰好在其宿主恒星和地球之间交叉的行星。这让 Kaltenegger 和她的同事们开始思考有多少行星可能会以同样的方式“看到”地球，就像一颗偶尔穿过太阳前面的流浪岩石。（当然，这是假设这些假想的外星人拥有与我们相同的技术；它没有解决一些外星文明是否有更先进的发现我们的方法的问题，Kaltenegger 指出。）
该团队在 2020 年使用来自美国宇航局过境系外行星调查卫星和盖亚任务的数据解决了这个问题。该团队在 2020 年 10 月发表在《皇家天文学会月刊》上的一份报告中写道，这些数据表明，距离地球 326 光年内的 1,004 个恒星系统现在可以“看到”我们的星球。
尽管这一发现让团队知道有多少颗恒星（以及假设的外星人）在注视着我们，但并没有回答一个大问题：这些恒星实际上会在 ETZ 中停留多久？“宇宙是动态的，所以有利位置不是永远的；它有得有失，”卡尔特内格说。
2020 年 12 月，盖亚任务发布了更多数据，包括对距离太阳 326 光年以内的恒星进行的详细普查。这个所谓的近星目录比以前的调查更完整，并捕捉到了恒星随时间的运动。
“盖亚给你的是几年来恒星的运动，”卡尔滕格说。她说，在有限的时间窗口内，预计恒星将以大致相同的速度和相同的方向移动，除非它们遇到像黑洞这样的引力异常。因此，有了新的盖亚数据，卡尔特内格和她的团队可以倒回附近恒星的运动，基本上可以回溯过去。这使他们能够检查 5,000 年前恒星的位置以及它们当时是否提供了地球的视图。他们用同样的方法展望了 5000 年后的未来。
“这是第一次……我们可以考虑周围一切的运动。” 她说。
他们报告说，在该团队确定的 2,034 颗恒星中，有 7 颗是已知的系外行星宿主。这组包括恒星罗斯 128，它可以在过去“看到”地球，以及蒂加登之星和TRAPPIST-1，它们将能够分别在 29 年和 1,642 年后发现我们的星球。TRAPPIST-1 恒星拥有七颗地球大小的系外行星，其中四颗位于所谓的金发姑娘区，那里的条件“恰到好处”可以形成液态水。
在研究人员确定的 75 颗最近的恒星中，它们可能接收到了地球人的无线电波，他们估计这些恒星可能拥有 29 个潜在的宜居星球。研究小组指出，这一估计是基于“悲观”的假设，即只有 25% 的恒星有岩石的、类地系外行星围绕它们运行，尽管银河系中岩石行星的确切出现率尚不清楚。根据发表在《天文学杂志》上的 2021 年报告，最近根据开普勒太空望远镜的数据进行的一项分析表明，温度与我们太阳相似的恒星中约有一半可能在金发姑娘区拥有一颗岩石行星。
现在该团队已经确定了这些感兴趣的恒星系统，他们可以开始缩小附近的哪些系外行星可能最适合探测外星智慧的范围。据美国宇航局称，在詹姆斯韦伯太空望远镜发射后，科学家们将能够更仔细地观察这些系外行星，詹姆斯韦伯太空望远镜是一种大型红外望远镜，其相机和光谱仪可以捕捉到非常微弱的信号。由于其灵敏度，预计将于今年晚些时候发射的望远镜应该提供有关遥远世界大气层的详细数据，让天文学家能够探测到生命迹象。
“我认为 SETI 是在寻找一种非常特殊的生命——一种愿意与我们交流的生命，”Kaltenegger 说。“但想要与我们交流的生命可能只是希望在宇宙中大量存在的生命形式的一小部分，”她说。
到目前为止，人类只冒险过不超过我们自己的月球。对于一个从远处观看的外星人来说，“也许我们只是没有那么有趣——然而，”Kaltenegger 说。
