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科学家已经发现上千颗系外行星,人类终将发现第二个地球!

 宇宙时空探索 2020-11-16

对于天文学家来说,对外星生命的寻找不仅仅限于太阳系的行星上,远超出冥王星,地球数光年外还有其他数十亿个太阳有数十亿行星环绕,其中有可能存在地球的孪生姐妹,一颗距恒星维系恰好的岩石行星,一个可居住的世界,在那里生命可以茁壮成长。

但我们怎么能知道,我们可以通过什么方式探测如此远的系外行星呢?

我们不会去拜访地外行星,最近的一颗距离地球4.5光年,去到那里需要花数千年的时间,这显然是不可能的,因此我们只能观察它们。过去数十年间,世界各地的天文学家一直将自己的望远镜指向银河系的边缘,追捕系外行星是目前宇宙生物学的主要领域之一。

研究系外行星是一个长期的过程,在这样的距离,镶嵌它们的恒星发出的光环中,行星其实是完全不可见的,它们只能被间接地检测出来,科学家用望远镜试图检测出由于轨道行星的存在而使恒星产生的微小振荡。一个轨道行星的存在导致恒星运动,科学家通过仪器检测出这种运动,它使科学家能够证明一颗轨道行星的存在。

但要看到一颗距离地球数光年外的恒星的运动并非易事,为了达到这个目标,研究人员用了一种非常特别的方法:径向速度法,使用一种称为多普勒效应的已知物理效应,当一辆车或救护车警笛经过时,我们可以听到声音,频率会随着速度的变化而变化。光也是一样的,当恒星靠近或者是远离我们时,它发出的光分别会产生蓝移或者是红移。

通过长时间的重复测量,天文学家可以计算出所检测到的恒星的旋转速度,甚至是质量,但这些数据仍无法回答一个关键的问题:那颗系外行星和地球类似吗?换句话说,那是颗轨道处于恒星颗居住区范围内的行星吗?

为了找出答案,必须离开遮盖我们视野的地球大气层,用另外一种方式观察。2006年欧洲航天局发射了一颗心的卫星,叫做科罗特。几年后美国航天局发射了另一个装置,开普勒望远镜。

这两套处在科技前沿的设备是真正的系外行星猎手,望向太空它们可以同时扫描数万颗恒星,它们的目标是检测小蚀的发生,蚀发生在行星刚刚好经过它的恒星时,科学家称之为凌日。通过结合卫星数据和地面收集到的数据,科学家们可以更好地理解所检测到的恒星的自然属性。

经过20余年的研究后,结果令人振奋,科学家们检测到了上千颗系外行星,而且数字每天都在变化,其中很多行星的体积都达到了木星的数倍,属于气态行星。通过凌日或其他方法,科学家们可以检测大约10倍于地球大小的行星,属于岩石行星。

在已经检测到的行星中,有一小部分岩石引发了科学家特别的兴趣,格利泽581G,开普勒62E,HD40307G等,几乎很难发音的名字背后,这些行星都位于它们恒星的可居住区的核心地带,这些类地行星可能拥有大气层,液态水海洋以及生命所需的其他元素!

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