目前正在智利北部建造的歐洲極大望遠鏡（ELT）將比之前的任何地面望遠鏡都能讓我們更好地觀察銀河系。很難夸大它將帶來多大的變革。ELT的主反射鏡陣列的有效直徑將達到39米。它將比以前的望遠鏡收集更多的光，比哈勃太空望遠鏡清晰16倍。正如最近的一項研究表明的那樣，它計劃于2028年上線，結果可能會在一夜之間開始大量涌現。

ELT最強大的功能之一將是從系外行星的大氣中捕捉微弱的大氣光譜。這通常是當行星從我們的有利位置經過它的恒星前面時進行的。一小部分星光穿過行星的大氣層到達地球，通過分析吸收光譜，我們可以確定行星大氣中包含的分子，如水、二氧化碳和氧氣。例如，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）已經收集了幾顆系外行星大氣的數據。

但有時我們能收集到的過境數據是不確定的。例如，當JWST在TRAPPIST-1系統的行星上尋找大氣層時，似乎行星b和c是沒有空氣的，但數據還不足以排除大氣層的存在。可能有稀薄的大氣層，光譜線太暗，以至于JWST無法觀測到。ELT更高的敏感性應該能夠解決這個問題。

更令人興奮的是，ELT不僅可以收集凌日系外行星的光譜，還可以通過反射的星光收集非凌日系外行星的光譜。為了確定ELT到底有多強大，這項新研究模擬了幾種情況的結果。他們把重點放在圍繞紅矮星附近運行的行星上，因為這是最常見的系外行星類型，并研究了四個測試案例：一個富含水和光合植物的非工業地球，一個生命剛剛開始蓬勃發展的早期太古宙地球，一個類似地球的世界，海洋已經蒸發，類似于火星或金星，以及一個有生命的前地球，但沒有生命。為了進行比較，研究小組還考慮了海王星大小的行星，它們的大氣層應該要厚得多。

這個想法是為了看看ELT是否能區分不同的類地世界，更重要的是，這些數據是否會讓我們產生假陽性或假陰性。也就是說，是一個沒有生命的世界看起來有生命，還是一個有生命的世界看起來荒蕪。根據他們的模擬，作者發現我們應該能夠對附近的恒星系統做出清晰而準確的區分。對于最近的恒星比鄰星，我們只需要觀察10個小時就能在類地行星上發現生命。對于海王星大小的世界，ELT可以在大約一小時內捕獲行星光譜。

因此，如果附近的恒星系統中存在生命，ELT應該能夠探測到它。也許人類歷史上最偉大的問題的答案可以在短短幾年內找到。

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