許多系外行星可能擁有水、大氣層、適當的溫度和岩石表面，這些都適合生命繁殖——我們只需要知道該往哪裡尋找。一旦天文學家確定了一個合適的候選目標，我們還需要知道如何觀測——哪些儀器和方法能夠探測到生命存在的化學特徵。一種能夠放大這些特徵的新方法或許能幫上忙。歐洲南方天文台的天文學家們剛剛利用這種方法發現了地球上的生命，他們將我們的家園視為一顆系外行星。
即使從近距離環繞地球的衛星的角度來看，也無法立即確定這顆星球上是否存在生命——除了綠色植物之外，你根本看不到任何生命跡象。但化學訊號卻清晰可見。地球大氣層中的氧氣和甲烷含量遠高於自然界的含量，如果沒有生命代謝驅動的某種生成和消耗循環，自然界不可能存在如此豐富的氧氣和甲烷。
光譜學可以探測到這些氣體以及其他所謂的生物特徵，但這些訊號可能非常微弱。這需要將行星反射的光分解成組成它的各種顏色，就像用棱鏡折射一樣，然後根據行星發射和吸收的顏色來確定行星上存在的元素。對於遙遠的系外行星來說，這尤其困難，因為它們耀眼的恆星會掩蓋行星微弱的光芒。 「這有點像是試圖在強光燈泡旁研究一粒塵埃，」北愛爾蘭阿馬天文台的斯特凡諾·巴格努洛在歐洲南方天文台的聲明中說道。
但天文學家可以利用行星反射光和原始星光之間的一個顯著差異——反射光是偏振光，而星光不是。當光線穿過大氣層時，會以兩種方式發生線偏振：一是海洋和陸地植被的反射，二是空氣中的微粒。因此，透過觀測偏振光（稱為光譜偏振測量法），天文學家可以精確定位行星的反射光，並對其進行更詳細的研究。
歐洲南方天文台的邁克爾·F·斯特齊克、邁克爾·F·巴格努洛和恩里克·帕勒利用地球反射到月球上的太陽光進行了實驗。他們使用位於智利甚大望遠鏡的光譜儀，測量了地球反照光的線性偏振光譜。他們由此確定地球部分地區有雲，地球上有海洋，有植被。觀測靈敏度極高，甚至可以精確定位低至10%的可見植被區域，並且能夠分辨出隨著地球自轉反射光線，雲層覆蓋在不同時間的變化。隨後，他們利用雲觀測衛星的數據驗證了這些測量結果，證明他們確實透過月球觀測到了雲層。
研究人員表示，這種方法為觀測其他行星建立了一個基準。光譜偏振測量最終可能揭示宇宙其他地方是否已經出現光合作用生命。
雖然這項研究對智慧生命本身並沒有太多實質的發現，但它仍然是探索地球之外是否存在生命的重要一步。這項研究成果發表在本週的《自然》雜誌。
