康奈爾大學(xué)的天文學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)建了五個(gè)模型，這些模型代表了地球演化的關(guān)鍵點(diǎn)，例如地球自身地質(zhì)時(shí)期的化學(xué)快照。

在即將到來的強(qiáng)大望遠(yuǎn)鏡新時(shí)代中，他們將把它們用作光譜模板，以尋找遙遠(yuǎn)太陽系中的類地球行星。

“這些新一代的天基和地基望遠(yuǎn)鏡與我們的模型相結(jié)合，將使我們能夠識(shí)別距地球約50至100光年的行星，例如地球，”卡爾·天文學(xué)副教授兼卡爾·卡爾特尼格(Lisa Kaltenegger)說薩根研究所。

為了進(jìn)行研究和模型開發(fā)，卡爾滕格格，博士生Jack Madden和Zifan Lin '20撰寫了“地球通過地質(zhì)時(shí)間的高分辨率透射譜”，該論文于3月26日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》上。

她說：“以我們自己的地球?yàn)殛P(guān)鍵，我們對(duì)五個(gè)不同的地球紀(jì)元進(jìn)行了建模，為我們?nèi)绾伪碚鳚撛诘南低獾厍?從年輕的益生元地球到現(xiàn)代世界)提供了模板。”“這些模型還使我們能夠探索一個(gè)遙遠(yuǎn)的觀察者可以在地球演化的哪一點(diǎn)上識(shí)別出宇宙'淡藍(lán)點(diǎn)'以及其他類似世界上的生物。”

Kaltenegger和她的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了與39億年前的地球相匹配的大氣模型，這是一種益生元地球，當(dāng)時(shí)二氧化碳將年輕的星球密集地掩蓋了。第二個(gè)回歸模型從化學(xué)角度描述了一個(gè)無氧的星球，一個(gè)缺氧的地球，可以追溯到35億年前。其他三個(gè)模型揭示了大氣中氧氣的濃度從0.2%上升到現(xiàn)代水平的21%。

卡爾滕格格說：“自45億年前地球形成以來，我們的地球和我們呼吸的空氣發(fā)生了巨大變化，并且，本文首次探討了天文學(xué)家如何試圖尋找像我們這樣的世界，從而發(fā)現(xiàn)年輕到類似現(xiàn)代地球的方法。以我們自己的地球歷史為模板的運(yùn)輸中的行星。”

卡爾滕格格說，在地球的歷史上，氧氣上升及其豐度的時(shí)間表尚不清楚。但是，如果天文學(xué)家可以找到地球上當(dāng)前氧氣含量接近1%的系外行星，那些科學(xué)家將開始發(fā)現(xiàn)新興的生物學(xué)，臭氧和甲烷，并將其與地球模板的年齡相匹配。

卡爾滕格格說：“我們的透射光譜顯示了大氣特征，這將向遙遠(yuǎn)的觀察者表明地球早在約20億年前就已經(jīng)有了生物圈。”