在浩瀚的银河系中，地球仅仅是一颗围绕普通恒星旋转的小行星，却创造出丰富的生命形式。天文学家估计，目前已知的宇宙中包含超过两万亿个星系，每个星系内大约有上千万颗恒星，而每颗恒星几乎都伴随着行星。在如此庞大的数字面前，若没有任何外星生物的存在，实在让人难以置信。人类逐渐意识到，地球不过是宇宙中普通的一个存在，因此对外星生物产生了浓厚的兴趣。在过去的几十年里，天文学家们不断探索宇宙，期望找到外星文明的蛛丝马迹。虽然迄今为止尚未直接发现外星生命，但科学家们的探索并非一无所获，已有超过五千颗系外行星确认，其中不少具备和地球相似的生存条件，被称为“宜居行星”。这些行星上，或许像地球一样孕育了生命，并有可能发展出类似于人类的智慧文明。

面对人类亘古不变的疑问，天文学家在2022年8月底借助詹姆斯·韦伯太空望远镜取得了一些初步成果。尽管这些成果并没有直接验证外星生命的存在，但却为探索生命痕迹的有效检验方法提供了新的视角。科学家们拍摄到了哪些影像，获得了哪些特别的数据，这些都值得深入研究。探究地球外是否有生命，是一个自古以来引发深思的重要论题。如果真的发现外星生命，将对科学、社会、经济和文化等多个层面产生深远影响。

在过去的几十年中，人类主要通过两种方式来探索外星生命的存在。其一是试图向宇宙高等文明发射或接收信号。例如在1974年，人类向距离地球较近的武仙座M13球状星团发射了著名的阿雷西博电波信号。信号中传递了人类DNA结构、太阳系的行星布局以及人类形态等信息，旨在向外星人表明我们的存在。然而，这种方法面临着等待回应的不确定性，且主动发出的信号可能会暴露地球在宇宙中的位置。

其二种方式是试图通过寻找生命对环境的影响来寻找外星生命。设想如果地球上从未出现过生物，如今的地球将是何景象？没有生命的地球将不再有蓝绿藻等进行光合作用的生物，没有光合作用，地球的大气将迅速耗尽氧气，成为一颗缺乏氧气的小行星。因此，从天文学的角度来看，现代地球的氧气含量是非常罕见的。如果在某颗与地球大小相似的系外行星上，发现大气中氧气浓度异常高，那么这些氧气极有可能来源于生物活动，成为寻找外星生命的重要线索。除了氧气外，其他如臭氧、甲烷、一氧化二氮等气体，也被视作生命的足迹。

值得一提的是，人类之所以能发现如此多的宜居行星，得益于两种关键的技术：一是"径向速度法"，通过观察恒星受行星引力影响而产生的微小晃动来推测行星的存在；二是"凌日法"，当行星经过母恒星前方时，恒星的光芒会出现周期性的微弱暗变，从而判断行星的轨道和大小。有趣的是，这两种探测模式并不只是地球的特有技术，任何文明达到一定的科学水平都可能独立发展出相似的方法。因此，天文学家开始探讨一个引人深思的话题：在地球周围，有多少颗行星可以“看到”地球？

研究人员系统筛选了太阳系附近的恒星系统，锁定了大约29颗位于宜居带内的类地行星，这些行星能够观测到地球的凌日现象。换言之，如果这些行星上存在足够文明的生命，它们也能够运用相似的方法捕捉到地球周期性遮挡太阳的信号，从而推测出太阳系中有一颗蓝色岩石行星。因此，运用这种方法分析系外行星的大气层，成为探索外星生命的共同目标。

然而，系外行星距离遥远，数百光年甚至千光年，科学家无法派遣探测器实地获取样本。他们只能依靠对系外行星的光谱进行分析。光谱是什么呢？可以把它理解为阳光通过三棱镜的折射现象，阳光会散开成不同颜色的成分，形成一个小型的彩虹，这就是光谱，描述了光的组成情况。通过观察光谱，天文学家能够了解天体的成分，因为每种分子都会吸收和释放特定波段的光，留下独特的谱线，如同分子的指纹。通过分析光谱中的各种信息，科学家得以理解天体由哪些物质组成，类似于侦探在混乱现场找到线索，推测犯罪者的身份。然而，由于系外行星遥远、体积小、亮度低，直接观测其光谱依旧相当困难。