每次到了冬天，北方就進入供暖的季節。隨著煤炭的大量燃燒，霧霾也開始變得嚴重，環境也越來越差。

在我們感慨地球環境惡化的同時，科學家們不禁思考：會不會外星人也面臨著和我們一樣的問題呢？

你可能以為科學家的這種思考過於無厘頭，堪稱是杞人憂天，但其實並非如此。長期以來，科學家們一直在思考如何尋找地外生命，尤其是像我們一樣的智慧生命。然而，直到今天，既沒有任何一種地外生命造訪地球，我們也沒有能力前往任何可能孕育生命的星球上去一探究竟，尤其是那些可能擁有宜居環境的系外行星，更是遙不可及的。

因此，對於目前的我們來說，透過望遠鏡儘可能地獲取系外行星的資訊，並且透過這些資訊來推測地外生命存在的機率，就是唯一可行的方法。當然，這對於我們來說也存在著較大的難度，對於如何確定一顆系外行星上有生命存在的痕跡，科學家們也一直在進行著不停的探索。

首先，溫度和水自然是最為關鍵的因素。不過，目前來說，科學家們已經找到了一些可能允許液態水存在的系外行星，但仍然不能確定那裡是否有地外生命。畢竟液態水只是地外生命的必要條件，而不是充分條件，所以我們完全無法憑藉這兩個因素就確定地外生命是否存在。

換句話說，對我們來說，最有效的資訊不是來自於生命出現的原因，而是生命出現的結果。於是就回到了我們開篇的問題：如果外星人真的存在，他們或許也會像我們一樣製造霧霾或者各種空氣汙染。如果能找到這樣的汙染物，也很有可能意味著生命的存在。

在此之前，科學家們更多地是關注外星人制造的電磁訊號，比如說各種可能與電子裝置相關的電磁波。但是，這樣的電磁波能傳播多遠，是否能在地球上看到，也要打一個問號。而像這種汙染物的檢測，對我們來說相對要更簡單一些，比如利用光譜等方法還是可以觀測到的。

最新的研究表明，如果我們想透過汙染物的方式來尋找地外生命存在的痕跡，那麼有一種物質非常值得關注，那就是二氧化氮。

二氧化氮是一種紅棕色氣體，有毒，與水相遇可以產生硝酸和同樣有危害的一氧化氮。來自美國宇航局戈達德太空飛行中心的天體生物學家Ravi Kopparapu認為，正是這種有毒物質，有望成為我們尋找地外生命的關鍵。

Kopparapu指出：在地球上，雖然火山和一些生物可以製造這種物質，但大氣中的大部分二氧化氮都是來自於人類活動，比如含氮燃料的燃燒、車輛尾氣或者是化石燃料發電站等。因此，如果我們在一顆在其他方面看起來宜居的系外行星大氣中檢測到二氧化氮，那麼這就更有可能意味著工業文明的存在。

在這項研究中，研究人員並沒有進行實際的觀測工作，而是利用了計算機模擬的方式來推測了觀測到大氣中含有二氧化氮的行星時會有怎樣的技術特徵，同時也模擬了人類的望遠鏡是否可以捕捉到二氧化氮的這些特徵。

模擬結果顯示，如果有一顆位於距離我們不足30光年的類太陽恆星周圍的類地行星大氣中的確含有二氧化氮，而且其含量和我們地球大氣中二氧化氮的含量相似，那麼人類是可以觀測到的。今年年底即將發射升空的最強大觀測裝置——詹姆斯·韋伯太空望遠鏡需要進行大約400個小時的觀測，就可以發現這樣的訊號。

這個觀測時間的確比較長，但並非是人類完全無法做到的。如果二氧化氮真的具有很強的暗示性，那麼這樣的時間付出也是值得的。

此前，藍色彈珠研究所天文學家、美國宇航局艾姆斯研究中心主任Sanjoy Som曾經發表論文稱，氟氯烴（氟氯碳化合物）只能由工業合成，是我們尋找地外生命的重要標誌。但是Kopparapu指出：雖然氟氯烴看起來比二氧化氮更加可靠，但是它們出現的機率要比二氧化氮低得多，因此相對更難被我觀測到。

同樣來自於藍色彈珠研究所的天體生物學家Jacob Haqq-Misra表示：“據我們所知，氟氯烴絕不是生物能夠合成的，所以從技術訊號方面講，它確實比二氧化氮更加明顯。可是，氟氯烴是一種極為特殊的化學產物，在其他地方不太常見；相較於它，二氧化氮則是許多燃燒過程的常見副產物。”

進一步的研究表明，和氟氯烴相比，二氧化氮的檢測應該也會更簡單一些。對於一些圍繞比太陽輕的紅矮星或者橙矮星公轉的行星來說，它們宿主恆星輻射的紫外線更少一些，對二氧化氮的訊號干擾也最弱。巧的是，這兩種恆星正是宇宙中最多，也是最有希望孕育生命的恆星。

不論從哪個方面來看，二氧化氮都可能成為地外生命的重要標誌。

正所謂尺有所短，寸有所長，二氧化氮的確比氟氯烴要更加常見，但它也有不如氟氯烴的方面，那就是即使沒有生物，也可能有二氧化氮產生。因此，如果想要透過二氧化氮來驗證地外文明的存在，科學家就需要更加先進的模型，將存在於雲層或者氣溶膠裡的二氧化氮含量進行建模，然後與實際觀測結果進行比較。