D你有没有觉得有人在看着你?他们可能是。我说的不是你那条街尽头那些奇怪的邻居。
今年夏天，在康奈尔大学卡尔·萨根研究所和纽约美国自然历史博物馆，我的同事杰基·法赫蒂和我在太阳系附近发现了1715颗在过去5000年中可能见过地球的恒星。1在恒星迷人的引力舞蹈中，这些恒星发现自己正处在发现地球的合适位置。这是因为我们的淡蓝色小点挡住了一部分阳光。这就是我们发现大多数围绕其他恒星运行的系外行星的方法。我们发现他们的恒星光线暂时变暗。
对于地球和它好奇的生物来说，完美的宇宙前排座位是非常罕见的。但是，用我们拥有的技术，在这1715颗恒星周围的行星上，任何名义上的、好奇的外星人都可能发现我们。他们会认为我们是有智慧的生命吗?
我们所有人都观察了每晚宇宙的动态。星星崛起和设定 - 包括我们的太阳 - 因为地球在富恒星挂毯中旋转。我们的夜空全年变化，因为地球在阳光下轨道移动。当太阳不突出时，我们只在晚上看到星星。在圈出阳光时，我们只瞥见了抗太阳方向的最亮颗星。因此，我们在不同的季节看到不同的星星。
讨论转到:“地球上的生命算是高级生命吗?”
如果我们能观察数千年，我们就能看到宇宙的动态舞蹈在我们的夜空中展开。但另一方面，我们可以利用欧洲航天局盖亚任务的最新数据和计算机来加速我们眼前的时间，几十年的时间只需几分钟。虽然我们只能看到恒星的光芒，但我们已经知道，这些恒星中有4500多颗并非孤星。它们拥有太阳系外行星。数千个额外的信号表明我们的宇宙地平线上有更多的新世界。
天文学家在过去20年里发现了大多数这些系外行星，因为当一颗行星在绕其恒星运行的过程中偶然越过我们的视线时，它们的恒星暂时变暗了。这颗行星暂时遮挡了这颗炽热恒星的一部分以及它发出的光。地面和太空的望远镜，包括美国国家航空航天局的开普勒和凌日系外行星勘测卫星(TESS)任务，通过观察这种像时钟一样重复的变暗现象，发现了数千颗系外行星。
变暗之间的时间告诉我们这颗行星绕它的恒星运行需要多长时间。这让我们能够计算出一颗系外行星离它炽热的中央恒星有多远。大多数已知的系外行星都是灼热的气体球。我们可以知道什么时候行星比其他行星更接近中心恒星，因为它们绕行恒星所需的时间更少——我们还发现那些行星的运行速度比更远的冷行星更快。但是大约有三十几颗这样的系外行星已经足够冷了。它们在与恒星适当的距离上运行，那里不太热也不太冷。表面温度可以让河流和海洋在这些行星表面闪闪发光，在这个所谓的可居住带。
这个有利位置——从视野中看到一颗行星挡住了炽热的恒星表面的一部分——很特别。我们和这颗行星的排列一定恰到好处。因此，这数千颗已知的系外行星只是系外行星冰山的一角。我们最容易发现的那些暗示着大多数等待被发现。
但是如果我们改变了那个有利点，怎么办？如果有人在寻找，哪个明星就在正确的地方找到我们？
欧洲航天局的盖亚任务增强了我们的观测能力。盖亚宇宙飞船于2013年发射，它正在绘制环绕银河系中心的运动恒星。该机构的目标是调查银河系1000亿颗恒星中的1%。它生成了我们附近距离太阳326光年内最好的恒星目录。在331312个被编目的天体中——恒星、褐矮星和恒星残骸——只有不到1%的天体处于可以将地球视为过境系外行星的正确位置。只有那些位于地球轨道平面附近的物体才拥有这个特殊的有利位置。现在大约有1400颗恒星位于正确的位置，可以将地球视为一颗凌日系外行星。
与地球和它的好奇的生命相比，完美的宇宙前排座位是相当罕见的。
但这个特殊的有利位置不是永远的。它在我们动态的宇宙中精确的引力舞蹈中获得和失去。从宇宙前排到地球凌日要持续多久?因为盖亚任务记录了恒星的运动，我们可以将它们的运动旋转到未来，并在电脑上追溯回过去。它向我们展示了人类文明在地球上蓬勃发展的数千年来的夜空，并让我们瞥见了遥远的未来，几千年前的夜空。
如果我们早几千年或晚几千年观察天空中的凌日行星，我们会看到不同的行星。不同的人会找到我们。我们计算出，自从大约5000年前人类文明开始蓬勃发展以来，在我们的太阳系附近有1715个天体可以看到地球凌日，并保持了这个特殊的有利位置数百年。在未来的5000年里，319个物体将进入地球过境区。
在这两种2,034颗恒星中，七个港口已知的外产，其中三颗星的外产网在这种温带居住区中环绕。然而，地球轨道飞机周围的小区域，所有这些星星撒谎，都拥挤。天文学家通常不寻找那里的行星。通常，在非拥挤的字段中找到周围的星球片更容易。但现在我们有理由：发现可能发现我们的行星。
美国宇航局的开普勒任务盯着三年以上的大约150,000星距离酒店约有1,000个亮点。这150,000颗恒星适合一小部分天空。它的目标是估计有多少星星港口外产。答案很令人兴奋。每个第二星都至少有一个星球，大或小，以及每四个星星都在金发姑娘区举办了一个星球。这些结果对我们不是宇宙中唯一的生活提供了谨慎乐观。这也意味着在可居住的区域中约有500个外产上午应该在我们的名单上，等待被发现。
T在地球过境带的宜居带中，有三个行星所在的系统距离非常近，足以探测到来自地球的无线电波。因为无线电波以光速传播，到目前为止，它们只冲刷了我们名单上的75颗恒星。这些恒星距离地球不到100光年，因为自地球开始泄漏无线电信号以来，光有100年的时间旅行。
罗斯128b是一颗离我们仅11光年远的系外行星，它可能在3000年前就看到了地球挡住了太阳的光线。但大约900年前，它失去了靶心。另一颗系外行星是tegarden的恒星b，它比地球重一些，围绕着一个红色的太阳旋转，距离地球12.5光年，29年后将开始看到地球凌日。而迷人的Trappist-1系统，有7个地球大小的行星，距离40光年，将能够看到地球作为一个过境行星，但只有1600年左右。
随着詹姆斯·韦伯（James Webb）太空望远镜（JWST）今年晚些时候的发射，我们将拥有一个足够大的望远镜，以收集可能与我们类似的小型、靠近太阳系外行星的光线。氧气和甲烷的一种特殊组合使地球成为一颗活的行星已经有20亿年了。我们将在其他星球的大气层中寻找这种气体的组合。这次系外行星的探索将处于我们技术可能性的边缘，但这将是第一次。未来的技术应该能够描述系外行星的特征，而不仅仅是在运行中。但就目前而言，像JWST这样的望远镜只能从近地天体的大气层中收集足够的光来探索它们，这让我们想知道外星天体上那些好奇的天文学家是否也在观察我们。
当然，还没有外星人造访过我们，我们也没有从他们那里找到任何宇宙信息。是因为我们是独一无二的吗?其他文明也毁灭了自己吗?或者他们只是对我们不感兴趣?
在我在康奈尔大学的天文学入门课上，我问学生们，他们是否会联系或访问一颗比地球小5000年或老5000年的系外行星。毫无疑问，他们会选择更古老的行星和可能更高级的生命。比我们更“先进”。在我们的讨论中，高级生命的概念总是回到我们自己身上。地球上的生命对任何观看的人来说都有智慧吗?
毕竟，我们使用无线电波的时间只有大约100年，所以这些电波到目前为止只能传播100光年。我们已经踏上了月球，但还没有走得更远，我们才刚刚开始考虑星际旅行。所以我们的星际旅行履历非常单薄。
外星天文学家可能会看到我们的大气层。如果他们观察了我们一段时间，他们就会发现我们破坏了我们的臭氧层——但我们也设法修复了它。所以我们可能会在他们的智力量表上得一分。现在，当然，他们看到我们的大气中二氧化碳的浓度越来越高，而且还没有减弱的迹象。但也许每个文明都经历过这样的事，每个文明在找到自救的方法之前几乎都要毁掉自己的栖息地。
如果任何外星人都在那里观察我们的太阳能邻居中的2,043颗星，我希望他们也为我们生根。
Lisa Kaltenegger是康奈尔大学Carl Sagan Institute的创始人和主任，以及天文学的副教授。她是一种建模潜在的可居住世界及其可检测的光谱指纹的领先专家，可以通过下一代望远镜来检测。她在国家科学基金会上致电了其他人天文学和天体物理咨询委员会（AAAC）,在NASA运行任务的高级审查．她是一名科学团队成员美国宇航局的TESS任务以及詹姆斯·韦伯太空望远镜上的NIRISS仪器．小行星Kaltenegger7734是以她的名字命名的。推特：@KalteneggerLisa和@CSInst。
参考
1.Kaltenegger，L.&Faherty，J.K.过去、现在和未来的恒星，它们可以将地球视为一颗过境系外行星。自然594，505-507（2021）。
头像：从我们星球上方数千英里处看到地球和太阳的景象，恒星的位置可以看到地球围绕太阳运行，左侧的银河系变得明亮。信贷：开放空间/©AMNH
