人类至今还没发现外星人，是吗？想象一下地球只是银河系边缘一个普通恒星旁的小小行星，就有如此缤纷多彩的生命，而天文学家估计可观测宇宙中有超过两兆个星系，我们试着换算一下，每个星系中都包含超过千万颗恒星，而每颗恒星平均至少有一颗行星绕行，这么多的行星当中，连一个外星生命都不存在是不是有点说不过去。
面对这个自古以来的巨大疑问，天文学家在年8月底，利用詹姆斯韦伯太空望远镜取得了初步进展，虽然不是直接证实生命存在，但是验证了发现生命印迹的重要测量方法，究竟科学家拍到了什么？取得了哪些特别的资料？与外星生命的关系又是什么呢？就让我们来一探究竟。
对地外生命的寻找
地球之外是否有生命存在，是人类自古以来的大疑问，但如果真的找到外星生命，不仅对科学对社会、经济、文化等人类文明的方方面面，势必都会有不可小觑的影响。
过去数10年来，人们探索这个问题的方式主要分成两种，第一种是尝试发射或是接收来自宇宙中高等智慧文明所发出的讯号，比如年，人们就曾经朝着武仙座的M13球状星团发射著名的阿雷西博电波讯号，这个目标星团距离地球不算远，行星又多，因此成为首选。
阿雷西博信息中包含着人类的DNA结构，太阳与那时候的九大行星，还有人类的姿态等等资讯，向外星人展示我们的存在，并期待收到回信，但这样的方法一方面不知道什么时候可以收到回复，只能苦苦等待，即使对方收到了能否解读也是一大问题。另一方面主动发出讯息，也必须背负暴露地球在宇宙中未知的风险。
第二种方式是试图在宇宙中寻找生命对其环境造成的影响，试想一下，如果地球上的生物从未出现，现在的地球看起来会是什么样子呢？如果没有生命就没有大量蓝绿菌跟藻类可以进行光合作用，没有光合作用把二氧化碳转成氧气，地球大气层中的氧气将快速在风化作用中被消耗殆尽，留下一颗几乎没有氧气的行星。
换言之，从天文学的角度来看，大气中有21%都是氧气的地球，其实是非常奇怪的特例，因此如果我们看到某个大小与地球相似的系外行星，它大气中的氧气浓度超乎寻常的高，这些氧气就很可能是源自于该星球上的生物们。所以系外行星大气层中的氧气可以被当成寻找外星生命的标杆，这样的概念称为“生命印迹”。
除了氧气、臭氧、甲烷、一氧化二氮、氯甲烷等气体也都是相当重要的生命印迹，如果能在系外行星的大气层发现这些气体，而且证明这些系外行星的环境下，这些气体不可能由其他机制自然产生，那就足以作为外星生命存在的重要佐证了。因此，仔细分析系外行星的大气层就成了寻找外星生命的那些天文学家努力的目标。
天文学家的秘密武器：光谱
然而，系外行星极其遥远，与地球的距离动辄数百上千光年的，我们当然没办法送一发探测器或宇宙飞船前去实地采集这些系外行星的大气样本，天文学家能仰赖的是分析这些系外行星的光谱，什么是光谱呢？回想一下小时候玩三棱镜的经验，如果，我们将一束阳光通过三棱镜在棱镜的折射之下，阳光就会按照波长散开成红、橙、黄、绿、蓝、紫等不同的部分，形成一道小小的人造彩虹，这就是所谓的光谱。
描述的一道光是由哪些不同波长的光所组成，观测光谱是天文学家了解天体的重要方法，因为每一种分子都会吸收与放出特定波段的光，形成一条一条的发射或吸收谱线，这就好像独属于这些分子的指纹一样，因此，天文学家就可以在纷杂凌乱的天体光谱中鉴别出各种分子留下的谱线，从而知道这个天体是由哪些物质所组成的，这就好像侦探他从混乱的犯罪现场中留下的蛛丝马迹推理出凶手的真实身份一样。
很可惜，因为系外行星实在是太远、太小、太暗了，想要直接观测它们的光谱非常困难，即使是世界上最好的望远镜都没有办法，怎么办呢？天文学家想到的方法是，如果系外行星实在太暗，就趁着系外行星绕行到它的母恒星前方时，把母恒星发出的光当做是背景光源，当母恒星的光线通过系外行星的大气层，大气层的分子们就会在特定波段吸收掉一点点母恒星的星光，使得母恒星在这些波段看起来要比平常更暗一些。
如此一来只要比较有行星遮挡跟没有行星遮挡这两种情况下拍到的光谱差异就可以算出系外行星贡献的吸收光谱，并分析它的大气成分，用这种方式拍摄出的光谱称为系外行星的穿透光谱。
找到目标：WASP-39b
这次韦伯选择观测的目标WASP-39b，距离地球约光年，这颗系外行星跟它的母恒星之间的距离只有约0.05天文单位，也就是地球跟太阳之间的距离的1/20，由于距离十分接近母恒星的炙热阳光，让WASP-39b的大气层升温膨胀，使得这个质量只跟土星相当的行星体积却比木星还大，形成又热又蓬松的大气层，可以想象行星越是巨大，大气越是蓬松，就越能遮挡住母恒星的光，从而制造出更明显的吸收谱线。
为了方便天文学家分析，因此WASP-39b才会被选为第一个让韦伯小试牛刀展示实力的目标，利用近红外线光谱仪，韦伯记录了WASP-39b在穿越母恒星前方的过程中，母恒星不同波段的亮度变化，曲线中段的陡降正是由WASP-39b遮挡了它母恒星的光线所产生的。
乍看之下，每个波段的亮度变化曲线似乎没什么不同，但其实可以放大观察，你会发现在4.3微米的波段，母恒星的亮度下降要略高于其他波段，如果我们将各波段被吸收的量一字排开，就可以清楚的看到在4.3微米处有个明显的吸收高峰，经过比对后，天文学家相信这个高峰正是源自二氧化碳的吸收谱线，这是天文学家首次清晰的在系外行星的大气层中找到二氧化碳存在的证据。
虽然证明二氧化碳的存在，离找到生命印迹乃至于生命存在的证据还有十万八千里之遥，但这个观测结果仍向世人展示了韦伯在观测系外行星大气方面的强大潜力。经过30多年的努力，如今人类已经发现超过个形形色色的系外行星，有的就像是WASP-39b一样巨大而且炙热，拥有浓密的大气层，有的则像地球一样拥有岩石核心，可能存在陆地跟海洋，甚至最近还发现了近三层质量都是由水组成的海洋行星。
而韦伯的穿透光谱观测将能够帮助天文学家更仔细的研究系外行星的大气层，了解它们究竟是用什么元素组成的，也许在这个过程当中就能够找到生命印迹也说不定，我们现在推算的生命其实也是以地球生命为范畴，借此想象会有哪些化学反应的印痕，但要是出现一些完全不同的生命体，你觉得应该怎么找证据？或是如果韦伯真的找到外星生命存在的证据，那你觉得对人类会有什么冲击呢？