系外行星艺术图一、人物介绍莎拉·西格——美国华盛顿卡内基研究所天文学家、行星科学家，美国麻省理工学院天体物理学教授、行星科学教授，著名地外类地行星搜寻者。著有两本行星科学教科书。天文学家莎拉·西格二、“德雷克公式”是什么？“德雷克公式”是由美国天文学家弗兰克·德雷克在年发明的，旨在帮助我们对银河系中存在智慧生命的概率进行计算。公式是以天文学界之前对银河系的众多研究数据做为基础，它是一个总结，但并不是明确的答案。原版的“德雷克公式”如下：N=R*FpNeFlFiFcL式中字母的含义：N——银河系中具有交流能力的地外文明粗略数量；R*——银河系中恒星的产生速度（德雷克将其假定为10颗/年）；Fp——具有行星系统的恒星比（被认为是0.5）；Ne——每一颗恒星中潜在的具有生命的行星数量（被认为是2）；Fl——能够发展生命的行星比（被认为是1）；Fi——具有智慧生命的行星比（被认为是0.5）；Fc——已发展出能够向太空释放信号（可以被探测到）的技术的文明比（被认为是1）；L——一个文明释放可探测信号的时间长度（被认为是1万年）。以上公式中，R*、Fp、Ne是可以计量的，而后四个是不可以计量的，甚至于永远都无法计量。所以最终得出的N≈5万，这个值仅是一个粗略的概率计算值，应该说这个值是乐观的。天文学家弗兰克·德雷克三、“西格公式”是什么？自“德雷克公式”出现至现在，已时隔50多年，探测地外生命的理念和观测手段已出现重大变革。过去是以“听”为主，即接收来自外太空的无线电信号；现在则是以“看”为主，即以可见光和近红外波段观测。尤其是近十年来，通过观测系外行星中的生物标记气体来搜寻地外生命的方法已经向实用化加速。因此，提出一种新的描述性方程很显然是有必要的。由此，天文学家莎拉·西格以“德雷克公式”为参照，以探测生物标记气体的方法来估算具有生命迹象（可被探测到）的地外行星数量（同样以N代表），公式如下：N=N*FqFhzFoFlFs系外行星系统艺术图式中字母的含义：N*——是指正在探测中的恒星数量。由“凌日系外行星勘测卫星”（简称TESS）在几百万颗可观测到的恒星中选取合适的进行观测，数量大约为3万颗。Fq——探测中那些适合发现行星的恒星比。要求这类恒星亮度的变化幅度不能太大，才利于探测到行星。这类恒星从已得到的数据看，大约为60%，也就是0.6。Fhz——是存在宜居带中的类地行星的恒星比。基于开普勒望远镜的数据，处于宜居带中的类地行星大约为24%，即0.24。行星凌日现象Fo——在技术层面上可以被观测的行星比。一部分系外行星的轨道面与我们的视线方向垂直，所以TESS不能观测到凌日现象，可观测到凌日现象的只有大概10%。而在这10%的行星中，由于其他因素，又只有1%能够得到详细的行星大气观测数据。所以Fo的值为0.。Fl——是具有生命的行星比。这个数值现今只能猜测，需等待詹姆斯·韦伯望远镜升空后与TESS联手，才能得到更确切的数据。姑且乐观的估计有一半宜居的行星具有生命，即Fl为0.5。詹姆斯·韦伯望远镜Fs——是在光谱上具有生物标记气体的行星比。这个数值暂时也只能猜测，理由同上。权且乐观估计为0.5。由以上几项数值相乘，可以得出N≈1。也就是说，在挑选出的3万颗恒星中，最终能够发现的具有生命迹象的系外行星可能只有1个。凌日系外行星勘测卫星四、结语运用“西格公式”分析计算，得出的结果是无力的。这个结果说明，人类必须得非常非常幸运，才能在未来的10年中观测到系外行星大气中具有生物标记的气体。全文完。欢迎大家留言评论、讨论，谢谢！


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