科學家已經發現上千顆系外行星,人類終將發現第二個地球!
對於天文學家來說,對外星生命的尋找不僅僅限於太陽系的行星上,遠超出冥王星,地球數光年外還有其他數十億個太陽有數十億行星環繞,其中有可能存在地球的孿生姐妹,一顆距恆星維繫恰好的岩石行星,一個可居住的世界,在那裡生命可以茁壯成長。
但我們怎麼能知道,我們可以通過什麼方式探測如此遠的系外行星呢?
我們不會去拜訪地外行星,最近的一顆距離地球4.5光年,去到那裡需要花數千年的時間,這顯然是不可能的,因此我們只能觀察它們。過去數十年間,世界各地的天文學家一直將自己的望遠鏡指向銀河系的邊緣,追捕系外行星是目前宇宙生物學的主要領域之一。
研究系外行星是一個長期的過程,在這樣的距離,鑲嵌它們的恆星發出的光環中,行星其實是完全不可見的,它們只能被間接地檢測出來,科學家用望遠鏡試圖檢測出由於軌道行星的存在而使恆星產生的微小振蕩。一個軌道行星的存在導致恆星運動,科學家通過儀器檢測出這種運動,它使科學家能夠證明一顆軌道行星的存在。
但要看到一顆距離地球數光年外的恆星的運動並非易事,為了達到這個目標,研究人員用了一種非常特別的方法:徑向速度法,使用一種稱為多普勒效應的已知物理效應,當一輛車或救護車警笛經過時,我們可以聽到聲音,頻率會隨著速度的變化而變化。光也是一樣的,當恆星靠近或者是遠離我們時,它發出的光分別會產生藍移或者是紅移。
通過長時間的重複測量,天文學家可以計算出所檢測到的恆星的旋轉速度,甚至是質量,但這些數據仍無法回答一個關鍵的問題:那顆系外行星和地球類似嗎?換句話說,那是顆軌道處於恆星顆居住區範圍內的行星嗎?
為了找出答案,必須離開遮蓋我們視野的地球大氣層,用另外一種方式觀察。2006年歐洲航天局發射了一顆心的衛星,叫做科羅特。幾年後美國航天局發射了另一個裝置,開普勒望遠鏡。
這兩套處在科技前沿的設備是真正的系外行星獵手,望向太空它們可以同時掃描數萬顆恆星,它們的目標是檢測小蝕的發生,蝕發生在行星剛剛好經過它的恆星時,科學家稱之為凌日。通過結合衛星數據和地面收集到的數據,科學家們可以更好地理解所檢測到的恆星的自然屬性。
經過20餘年的研究後,結果令人振奮,科學家們檢測到了上千顆系外行星,而且數字每天都在變化,其中很多行星的體積都達到了木星的數倍,屬於氣態行星。通過凌日或其他方法,科學家們可以檢測大約10倍於地球大小的行星,屬於岩石行星。
在已經檢測到的行星中,有一小部分岩石引發了科學家特別的興趣,格利澤581G,開普勒62E,HD40307G等,幾乎很難發音的名字背後,這些行星都位於它們恆星的可居住區的核心地帶,這些類地行星可能擁有大氣層,液態水海洋以及生命所需的其他元素!
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