当地球上的天文学家把天文望远镜对准太阳系外的行星时，由于距离太过于遥远，那些系外行星看起来最多只是光点，没有任何细节。事实上，能被直接观测到的系外行星只是极少数，也只有那些体型庞大的类木行星才能被直接发现。绝大多数系外行星的搜寻都是基于间接的方法，例如，凌日法、视向速度法。
一直以来，天文学家希望能够在系外行星中找到那些存在生命的星球。不过，天文学家目前还无法直接观测到系外行星的表面，所以想要确认宜居的星球极为困难。那么，宜居的系外行星看起来会是怎样的呢？
对此，一个天文学家团队[1]把这个问题反了过来：利用唯一一颗已知拥有生命的行星——地球，将其变成了光年之外的外星天文学家所能看到的东西。在这项研究中，研究团队使用美国宇航局（NASA）的深空气候观测站（DSCOVR）卫星拍摄的一万张地球图片。
深空气候观测站卫星位于地球和太阳之间的一个引力平衡点——第一拉格朗日点，距离地球约150万公里。这颗卫星能够与地球保持同步环绕太阳旋转，所以它只能观测地球白天的一面。在2016年和2017年期间，该卫星每隔1到2小时拍摄了10个特定波长的地球照片。
把地球变成系外行星
为了模拟外星天文学家的观测视角，地球天文学家把这些图像简化为10个亮点，每一个都有对应的波长。如果外星天文学家对地球持续观测两年，他们就能绘制出这样的10条光曲线。
当天文学家分析这些曲线，并与原始地球图像进行比较时，他们能够知道这些曲线中的哪些参数对应于原始图像中的陆地和云层。一旦知道了这些关系，天文学家就挑选出与陆地面积关系最密切的参数。再根据地球24小时的自转周期进行调整，绘制了如下的等值线图：
上图中，黑线表示陆地参数的中位值，充当一条近似的海岸线。非洲（图中心）、亚洲（图右上角）和美洲（图左侧）大陆的轮廓清晰可见。虽然这显然不能表示一个真实的外星世界，但它可以让未来的天文学家评估一个系外行星是否有海洋、陆地、云层和冰盖，这些参数是一个宜居世界的关键条件。基于此，地球上的天文学家或许能够找到真正存在外星生命的系外行星。
不过，如果外星天文学家使用十分强大的天文望远镜，其口径远远大于人类现有的天文望远镜，那么，他们将有望直接观测到地球上的大气层，由此可以分析出地球宜居与否。甚至，外星天文学家有能力看到地球表面的细节，从而直接确认地球上不但存在生命，而且还有智慧文明。
当然，外星天文学家可能也会错过地球。倘若孕育外星文明的星球拥有完全不同于地球的条件，就像土卫六那样，他们就有可能认为地球的条件不会孕育生命。这就像地球上的天文学家总是寻找类似地球的系外行星一样。但这也是无可厚非的，毕竟，地球是宇宙中目前已知唯一孕育出生命和文明的星球，在类地行星中更有可能发现外星生命。
参考文献
[1] Siteng Fan, Cheng Li, Jia-Zheng Li, et al., Earth as an Exoplanet: A Two-dimensional Alien Map, The Astrophysical Journal Letters, 2019, arXiv:1908.04350.
