新论文指出，像开普勒186f这样可能类地的系外行星需要大量煤炭才能启动先进技术。图片来源：NASA Ames/SETI研究所/喷气推进实验室-加州理工学院
《国际外星生物学杂志》新论文：煤炭是高科技外星文明的“燃料基石”
2026年2月
简介在《国际外星生物学杂志》（International Journal of Astrobiology）上发表的一篇研究指出，煤炭——我们地球上推动工业革命的关键燃料——同样可能是任何具备高级技术的外星文明发展的先决条件。作者们认为，缺乏能源密集型煤炭将阻碍外星文明取得制造钢铁、深层开采石油天然气以及建立星际通信技术的能力，从而极大地限制了可检测到的外星智慧生命数量。
关键论点主题
主要内容
煤炭对地球工业革命的贡献
煤炭提供高温炼钢所需热量，随后支持深层油气勘探与开采，推动了20世纪的技术飞跃。
对外星文明的启示
高度能源密集的煤炭是实现大型金属加工、深层能源开采以及后续星际通信所必需的前置条件。
SETI 关注的对象
传统SETI主要搜索能通过无线电或光学波段跨星际传输信号的高度文明。若缺乏煤炭能源，外星文明可能永无法具备此类技术。
检测方法
通过观测大气中同时出现的高浓度二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、重金属以及炭黑等火化副产物，可识别外星行星的工业革命痕迹。
挑战
煤炭燃烧期相对短暂，剩余技术信号很快消失，导致检测概率极低。
作者观点“地球之所以能够从低技术社会跃升至高度工业化，关键在于煤炭的广泛使用。” — Lincoln Taiz，加州大学圣克鲁兹分校退役植物生物学教授，论文首席作者
“如果没有煤炭这一能源密集型燃料，早期文明几乎不可能制造足以熔炼钢铁的高温熔炉，也就无缘深层油气勘探，更别提后续的高科技设备与星际通信系统。” — Taiz
“在地球上，煤炭的大规模储备与地质构造（板块构造与陆地漂移）相互作用，产生了大量可燃煤层。” — Taiz
“外星文明若要复制这一过程，必须在适当时间出现大量比岩层更高能量密度的煤炭，并与智能生命的发展同步。” — Taiz
检测策略大气化学指纹
同时监测高浓度二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、重金属以及炭黑等微粒。
通过空间望远镜或行星大气光谱仪获取高分辨率光谱。
时间窗口评估
考虑煤炭燃烧期短暂，技术信号衰减迅速。
需要在短时窗口内捕捉到工业痕迹，建议利用多波段时间序列观测。
未来任务协同
欧空局“Envision”与NASA“Veritas”等载人/无人探测器将搭载高分辨率雷达与地面穿透雷达，可深入地下探测潜在通道。
结合光谱与雷达数据，提高检测可信度。
对SETI与外星文明研究的影响稀有性提升
若煤炭是实现高度技术文明的必需品，则具备此类能源的星球数量将远少于宇宙总数，从而进一步支持“稀有地球假说”（Rare Earth Hypothesis）。
搜索策略调整
SETI 计划可将搜索重点转向拥有可能高浓度煤炭化学指纹的系外行星。
对已知有深层碳储备行星的潜在技术信号进行优先监测。
结语“我们对煤炭在地球技术发展中的核心作用的认识，可能同样适用于外星文明。” — Taiz
“如果我们的地球经验是外星文明的通用模板，那么可检测到的高级文明数量将更为稀少。” — Taiz
勇编撰自论文"How common are oxygenic photosynthesis and large coal deposits on exoplanets?". International Journal of Astrobiology.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。