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全氟无碳化合物 NF3 与 SF6 作为理想的技术特征气体

地球与行星天体物理 2023-08-29 v1

摘要

技术文明产生的废气产物可能在系外行星大气中累积至可探测水平。我们提出三氟化氮(NF3)与六氟化硫(SF6)作为理想的技术特征气体。地球生命避免产生或使用任何含 N-F 或 S-F 键的分子,且不与任何元素形成全氟分子。NF3 与 SF6 可能因其特殊的工业性质而成为普适的技术特征,这与生物特征气体不同,它们不依赖于物种。NF3 与 SF6 其他关键的相关特性包括:极低的水溶性、独特的光谱特征以及长大气寿命。NF3 无非人类来源,且在地球工业化前大气中不存在。SF6 仅从含氟矿物中以极少量释放,且火山喷发产生的量可能微不足道。我们提出通过同时观测 SiF4 来排除 SF6 的非生物来源的策略,因为火山释放的 SiF4 丰度比 SF6 高一个数量级。其他全氟化人造分子亦受关注,但其化学与光谱性质尚不可得。我们总结了地球生命——或许其他生命亦然——避免使用 F 的原因。然而我们提醒,无法明确区分外星生化副产物与技术特征气体。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.13667,
  title  = {Fully fluorinated non-carbon compounds NF3 and SF6 as ideal technosignature gases},
  author = {Sara Seager and Janusz J. Petkowski and Jingcheng Huang and Zhuchang Zhan and Sai Ravela and William Bains},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.13667},
  year   = {2023}
}

备注

Published as a part of the special collection "Exoplanets" in Scientific Reports