星空万象
我们的地球是一颗有生命居住的行星,那么太阳系外也有类似地球的行星吗?我们如何在其他恒星旁边找到行星呢?
科学家发现,当一颗行星从它的恒星前面掠过时,恒星亮度会微微下降。如果亮度下降得少,对应的就是一颗较小行星;反之,则是一颗较大行星。
这是人类寻找系外行星的办法之一,叫作凌日法。
(凌日法)
迄今为止,科学家已经找到了超过5000颗系外行星,这让他们充满信心,也许其中的一颗就像地球一样。然而,当我们兴致勃勃地将望远镜对准夜空中的某一颗系外行星时,新的问题出现了:怎样才算找到第二地球了呢?
(搜寻星空)
你可能会说,我们要找一颗有岩质地表、液态水和大气层的蓝色星球。这或许是最佳答案,却并不现实。
因为系外行星距离我们太远了。它们又小又暗,即使我们能够发现它们的存在,也很难看清它们的样子。但这难不倒类地行星搜寻者,他们正在研究一些办法来筛选第二地球。
(其他恒星系统)
首先,他们在筛选与地球大小相当的系外行星。
虽然难以测量系外行星的大小,但我们可以计算恒星的尺寸。与暗淡的行星相比,明亮的恒星更易于观察。
而且,科学家还找到了更直观的方法,可以用“听”而不用“看”,他们将恒星的表面活动转化为声音频率。发出吵闹“嗞嗞”声的,代表活动剧烈的较大恒星;发出低频的“咝咝”声的,代表活动微弱的较小恒星。通过这种方式,科学家一旦了解了恒星的大小,就能计算出在恒星上面投射阴影的行星大小。
(恒星声音频谱图)
然后,他们要选出位于宜居带上的系外行星。
行星与恒星的距离非常重要,在适合的区域,也就是宜居带的行星既不会被恒星烤干,也不会被冻成冰球。它可能拥有恰到好处的温度和孕育生命的液态水。我们的地球就在太阳系的宜居带内。
近期,科学家又发现了在星系尺度下的宜居带。太阳系就位于银河系的安全区,远离了星系中央的黑洞和超新星的频繁辐射。在这样相对宁静的“宇宙郊区”,行星才有不间断的时间去发展智慧生命。
(太阳系在两条旋臂之间)
接下来,他们要选出有“光环”的系外行星。在阳光照射下,地球外层泛着淡蓝色的光环,就是大气层。
虽然我们看不到大气,但穿透大气层的恒星光芒能被分解成光谱,就像阳光被分解成彩虹一样。光谱上还分布着黑线,表示大气层中的化学成分吸收光谱不同部分所留下的暗带。当科学家用这种方式探索行星大气层时,可以分析大气的化学成分,如果发现了氧气,就有可能发现外星生命!
但是,这样就足以证明找到第二地球了吗?
(恒星光谱)
他们还要选出拥有“防护盾”的系外行星。
地磁场是阻挡宇宙辐射的盾牌,但事实上,它的强度很弱,其他类地行星亦然。可是当太阳风中的电子遇上行星的磁层时,会向太空发射无线电波。换句话说,拥有磁场的行星能发射信号,我们可以接收它,并且用信号频率反推行星的大小。
(地球磁场抵御太阳风)
第二地球,可能是人类移居的目的地,也可能创造了区别于地球的独有生命系统。然而在宇宙中,是否存在比地球更加适宜生命生存的星球呢?我们会找到“超级地球”吗?让我们拭目以待吧!
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