這是藝術(shù)家們畫的一幅印象派作品：熱木星行星 HD 209458b 在其父母恒星之前穿越。
在銀河系的某個地方，天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一個呈現(xiàn)生命關(guān)鍵元素的新世界。當他們將高清晰度光譜攝制儀瞄準一束反射自行星月亮的星光時，他們看見了臭氧、氧氣、鈉和氮的痕跡。唉！這顆行星卻是地球。但研究人員表示，類似的技術(shù)可用于尋找圍繞其他恒星旋轉(zhuǎn)的行星上的生命跡象。
在我們的太陽系之外，天文學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾百顆行星，然而，他們對這些行星知之甚少。通常情況下，望遠鏡觀察只能揭示有關(guān)太陽系外行星的基本信息，比如行星的最小質(zhì)量、與父母恒星的距離、外表是氣體狀或是巖石狀，甚至是否像地球。
為了更多地了解這些外面的世界，天文學(xué)家們利用了一種名為恒星掩星的現(xiàn)象。當一顆行星在它的恒星和地球之間穿越時，這顆行星的大氣層會從其恒星和其他恒星的光線中捕獲部分波長。將一臺光譜攝制儀瞄準這一光線，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了這顆行星大氣層的組分。2001年，在美國哈佛—史密森尼天文物理中心天文學(xué)家大衛(wèi)·夏邦諾（David Charbonneau）的領(lǐng)導(dǎo)下，研究人員使用這種技術(shù)探測到地外行星——“熱木星”的大氣層中含有鈉，熱木星沿著一顆距離地球50光年遠的恒星旋轉(zhuǎn)。
但是，沒有人知道這種方法是否可以應(yīng)用于更小的、類似于地球的世界。法國巴黎天文物理研究所的天文物理學(xué)家阿爾弗雷德·維達－馬賈（Alfred Vidal-Madjar）和同事合作，決定在他們所能找到的最像地球的世界試驗這種方法，這個地方就是地球。為了將地球當做一顆太陽系外行星，在2008年的半月蝕時，研究人員仔細研究經(jīng)過地球大氣層過濾的太陽光。月蝕時，地球在太陽和月亮間穿行。
SOPHIE是一臺高清晰度光譜攝制儀，附屬于法國南部普魯斯旺縣天文臺直徑為1.93米的望遠鏡。借助于SOPHIE，研究人員從反射自地球大氣層的光線中成功探測到臭氧、氧、氮和鈉。維達－馬賈說：“令人吃驚的是，我們是在相當糟糕的天氣情況下，在極為罕見的觀察中獲得了成功。”
夏邦諾說：“這是一篇重要的論文。我們中的許多人都希望利用這種方法來誠實地探測太陽系外的生命。”然而，美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的行星科學(xué)家詹姆士·卡斯廷（James Kasting）認為，這有相當困難：“法國的研究小組做了很好的工作，但是，要在類似于地球的行星穿越其父母恒星時捕獲一束穿越光譜卻非常棘手。”他指出，問題是類似于地球的世界擁有難以探測到的薄薄的大氣層，而太小的體積讓恒星掩星現(xiàn)象難以被捕捉到。
2017年，歐洲太空署“行星穿越和恒星震蕩項目”（PLATO）的啟動將有助于這些問題的解決，天文學(xué)家將獲得300光年內(nèi)行星穿越的地圖集。維達－馬賈表示，他和他的同事將耐心等待，看看他們是否能幸運地將這種技術(shù)應(yīng)用于其他行星上。
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