黑暗森林里，我们是否已经暴露了？

1920年，通用汽车找来美国发明家查尔斯·富兰克林·凯特灵，改良了上世纪90年代由弗雷德里克·斯瓦特首次合成出的氟氯烃，使其成为了稳定、“安全”且有效的制冷剂。

这类制冷剂后来被称为氟利昂，在之后的数十年被广泛的应用在空调、冰箱等制冷设备当中。由于其出色的物理性质，氟利昂还被大量使用作为香水、杀虫剂等喷雾设施的分散剂和精密设备的清洗剂。

那时候的人们还没有意识到，这种大自然中从未存在过的化学物质能够将地球改造成什么样子。

时值1957年，在剑桥大学任职的乔·法曼随南极科考队前往哈雷湾观测站，他的任务便是监测空气中的臭氧含量，此后每年他都会前往南极对这一数据进行记录。

在当时第七大陆探索是一件极富价值的工作，包括英国在内的12个国家都在南极设立了多个观测站，而臭氧含量监测也只是一个极微小的任务。

然而在1981年春天，新测量得到的结果引起了乔·法曼和同事们的注意，因为数据显示南极上空的臭氧层面积较过去小了许多。为了排除测量错误导致的误差，他们重新校准了仪器，并继续进行观测，然而随后几年数据显示南极上空的臭氧仍在持续减少。

臭氧层空洞从1979年至2019年的变化 / 欧洲环境署

乔·法曼意识到事情或许有些大条了。

经过统计，至1984年10月，南极上空的臭氧层面积比平均水平减少了40%，天空中存在着一个偌大的臭氧层空洞。并且对过去的记录显示，臭氧层的减少实际上从1977年就已经开始了。次年5月，《自然》杂志刊登了乔·法曼团队的文章，臭氧层空洞问题正式进入了大众的视野。

卫星监测南极臭氧厚度按年份递减的情况 / TMOS

科研人员们将目光投向氟利昂是一件很迅速的事情，但在最开始也的确没有人能够想到这种合成物质会在半个世纪之后酿成大祸。

氟利昂化学性质异常稳定，在大气对流层中可以安然存在近一个世纪，但它们只需要不到15年就可以缓慢爬升到对流层之上波澜不惊的平流层中。在这里，氟利昂会在紫外线的作用下释放氯离子，并成为分解臭氧的催化剂。而在整个分解过程中，一个氟利昂分子可以促成近十万个臭氧分子的湮灭。

虽然大多数国家已经于1987年8月共同签署了蒙特利尔议定书，禁止使用氟氯碳化物等容易造成臭氧破坏的氟利昂类物质，然而作为替代品的氢氟碳化合物却是超温室效应气体，实际上时至今日，人类仍旧未能发现任何完全无毒害又不易燃的化合物来替代氟利昂作为冷媒。

更要命的是，此前排放的氟利昂，至今仍旧飘荡在大气层上空，而它们，或许将作为地球人类的文明印记，被地外文明察觉。

作为一种大自然中绝不会自发产生的物质，大气层中的氟利昂等复杂有机物会成为十分明显的文明标志，这种标志甚至比金星上若隐若现的磷化氢气体更为确切。毕竟只有那些进行过猖獗的工业化发展的文明才会在自己母星的大气层中留下这些残留物。

当然，这种盲目无知导致的后果或许是共通的，毕竟在文明的发展史中，广泛的理性认知总是滞后的。也正是因此，或许利用非自然物质作为生命印记也是一种新的寻找外星生命的途径。

最近发表在ArXiv板块的文章探讨了利用詹姆斯·韦布望远镜（JWST）搜寻系外行星大气中工业污染物的可能性，这篇文章就氟氯烃和强效温室剂等物质在大气中的表现进行了探讨。当然对于詹姆斯·韦布望远镜来说寻找氟氯烃等物质依旧存在很多限制，比如行星附近的恒星太亮将会淹没大气层中的信号。

但是对于M型恒星，也就是那些黯淡但是长寿的红色矮星，望远镜或许很有希望看到其附近的行星大气中是否存在这些工业文明产物。

例如处于太阳系附近的TRAPPIST-1，这是一颗位于宝瓶座的40光年外的红矮星，它的周围存在7颗类地行星，并且其中至少3颗位于宜居带内。如果詹姆斯韦布望远镜能够在某一颗行星的大气层中注意到什么，或许就将开启新的地外文明探索里程。

有趣的是，如果TRAPPIST-1的某颗行星上真的有文明发射了一颗詹姆斯·韦布望远镜级别的空间望远镜，他们大概看不到地球大气中氟氯烃，因为太阳实在是太亮了。但如果他们能够发射更高探测精度的观测设备，或许故事又将会大不相同。

借助污染物探测外星文明存在的可能性不是一个新课题，除了氟氯烃类衍生物，二氧化氮（NO2）也是一种具有技术印记的污染物，这种来自于化石燃料消耗的副产物，只会在工业文明高度发达的文明的大气中富集。

当工业文明来到后期，一些文明个体终于发觉大气污染的严重性，转而发展可持续能源——比如太阳能，它们在地面上大规模铺设的太阳能电池板中可能富含一系列矿物，而这些物质所反射的光线将也能在行星光谱中显现。

美国航空航天局在2020年授予纽约罗彻斯特大学一笔基金，用于建立数据库监测行星大气光谱中可能存在的生物印记——二氧化碳、氟氯烃或是太阳能电池板的反射光。

虽然我们尽全力主动出击，去搜寻外星人的存在。但或许，我们这颗被工业文明污染过的地球，早已明晃晃地出现在了某个高等文明的望远镜之中。也许他们也正在努力同人类取得联系，又或许他们已经作出了另一些决定……

来源：中国国家天文

作者：猫又，国家天文台博士在读，目前在用天眼观测宇宙中性氢分布状况，因为家中猫猫听不懂自己的科普常常焦头烂额。

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