博科园哈勃望远镜发现：哪里有臭氧，或许哪里就有生命！，利用月全食利用月全食难得的机会

利用月全食难得的机会，天文学家利用哈勃太空望远镜，在地球大气中探测到了地球自己品牌的防晒霜-臭氧。这种方法模拟了天文学家和天体生物学家如何通过观察系外行星（其他恒星周围的行星）上潜在的“生物特征”来搜索地球以外的生命证据。哈勃望远镜没有直视地球，取而代之的是，天文学家利用月球作为镜子，反射穿过地球大气层的阳光，然后反射回哈勃。

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使用太空望远镜观测日食重现了未来望远镜测量凌日系外行星大气的条件。这些大气中可能含有天体生物学感兴趣的化学物质（也就是研究和寻找生命的学科）。虽然之前已经进行了大量的这种地面观测，但这是第一次用紫外波长和太空望远镜捕捉到月全食。哈勃探测到臭氧的强烈光谱指纹，它吸收了一些阳光。臭氧对生命很重要，因为它是地球大气层中保护罩的来源。

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在地球上，几十亿年的光合作用，造成了地球上的高氧气水平和厚厚的臭氧层。这就是为什么科学家认为臭氧或氧气可能是另一个星球上生命的迹象，并将其称为生物特征的原因之一。科罗拉多州博尔德市大气和空间物理实验室的首席研究员、哈勃望远镜首席研究员艾莉森·杨布拉德解释说：发现臭氧意义重大，因为它是分子氧的光化学副产品，而分子氧本身就是生命的副产品。
得益于日全食
尽管之前在月食期间的地面观测中，已经检测到地球大气中的臭氧，但哈勃望远镜的观测研究，代表了迄今为止对这种分子的最强探测，因为臭氧（从太空测量，没有受到地球大气中其他化学物质的干扰）如此强烈地吸收紫外光。哈勃望远镜记录到臭氧吸收了2019年1月20日至21日月食期间穿过地球大气层边缘太阳紫外线辐射的一部分。

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在日食期间，其他几台地面望远镜也在其他波长进行了光谱观测，寻找更多地球大气成分，如氧气和甲烷。美国宇航局（NASA）主要目标之一是确定可能支持生命的行星。但是，如果我们看到一颗宜居或有生命居住的行星，我们怎么知道它是可居住的还是生命居住的呢？用天文学家掌握描述系外行星大气层的技术，它们会是什么样子呢？

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这就是为什么开发地球光谱模型，作为太阳系外行星大气分类的模板是很重要的原因。如果外星世界穿过其母恒星的表面，就可以探测到一些太阳系外行星的大气层，这一事件被称为凌日。在凌日期间，星光穿过背光系外行星的大气层（如果近距离观察，这颗行星的轮廓看起来就像是被照亮的大气层造成薄而发光的“光环” ，就像从太空看地球一样）。
嗅出行星大气层
大气中的化学物质会过滤掉某些颜色（波长）的星光，从而留下明显的特征。使用哈勃望远镜的天文学家，首创了这项探测系外行星的技术。这一点特别值得注意，因为1990年哈勃望远镜发射时还没有发现太阳系外行星，空间天文台最初也不是为这样的实验而设计。在系外行星的天空中发现臭氧并不能保证其表面存在生命，除了臭氧之外，还需要其他光谱特征才能得出该星球上有生命的结论，而这些特征不一定能在紫外光中看到。

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在地球上，当地球大气中的氧气暴露在强紫外光下时，臭氧就会自然形成。臭氧在地球周围形成一层“毯子” ，保护地球免受强烈紫外线的伤害。研究的合著者、美国国家航空航天局(NASA)戈达德太空飞行中心的吉亚达·阿尼(GiadaArney)说：光合作用可能是任何星球上能进化出的最高效新陈代谢，因为它是由太阳光能量驱动的，使用了大量的元素，比如水和二氧化碳。

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