寻觅宜居行星,NASA在行为 2019-06-23

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  寻觅宜居行星,NASA在行为

  实习记者 胡定坤

  地球面临覆灭危机,人类移民新的家园,外星文化飞越光年的间隔造访地球,这些都是科幻小说中经常涌现的情景。人类能到哪里去?外星人能从哪里来?已成为困扰无数天文学家的困难。找到那些与地球相似的相宜人类生存的行星,则是立解这一困难的第一步。

  日前,美国国度航空航天局(NASA)在到哪里寻觅宜居行星跟 断定行星能否宜居上都有所冲破。人类间隔找到真正可以孕育性命跟 文化的系外行星又近了一步。

  宜居行星范畴大幅缩小

  什么样的行星上可能具有性命?之前,迷信家将恒星周围温度合适构成液态水的空间区域定义为“可寓居带”,位于其中的行星具备发生性命的根本前提。然而,这种前提只实用于最根本的单细胞生物,与人类等高等植物完整没有可同日而语。“宜居”势必比“可居”更为严苛。

  近日,位于加州大学河滨分校的NASA天体生物学研讨所“替换地球”科研团队在《天体物理学杂志》上撰文指出,斟酌到二氧化碳等气体浓度,“可寓居带”中大局部空间都无奈知足高等植物的生存须要。

  研讨职员应用计算机模仿没有同行星的大气天气跟 光化学反响。以二氧化碳为例,“可寓居带”中离恒星较远的行星须要这种“温室气体”使气温到达冰点以上,但其浓度一旦过高则将成为足致使命的“有毒气体”。仅此一项就足以断定,对于于人类等高等植物,“宜居区”没有到“可寓居带”的三分之一。

  更首要的是,对于于某些恒星体系来说,基本没有具有任何“宜居区”。好比太阳系的两个街坊,“半人马座”比邻星跟 Trappist-1等温度较低、亮度较暗的恒星发出的紫外线辐射会招致其周围行星一氧化碳浓渡过高。这种行星上可能具有微生物,但毫不能成为人类跟 高等植物的栖身地。

  至今为止,天文学家已经发觉了4000多颗系外行星。“这一发觉提供了抉择咱们应该更具体地察看这些行星中的哪一个的法子。”克里斯托弗·莱因哈德说。

  “星影”筹划进步观测精度

  人类航天器还没有能去探测任何一个系外行星,只能通过天文千里镜观测。假如要肯定一个行星能否宜居,必需取得行星大气的光谱信息,对于于相似地球的“岩石行星”,独一牢靠的法子就是直接成像。然而,因为恒星的亮度往往是行星大气层反射光的数十亿倍,所以观测系外行星将面临其缠绕的恒星光照的严峻干扰。

  为了解决这一困难,NASA可谓“脑洞”大开。首先,其筹划于20世纪20年代中期发射广域红外勘测千里镜(WFIRST),该千里镜的主镜直径到达2.4米,专门用于为“宜居行星”拍照。别的,NASA下属喷气推动试验室(JPL)将与系外行星摸索筹划(Exep)结合研制名为“星影(Starshade)”的航天器,为WFIRST遮住恒星的光线,使其用心观测周围的行星。

  怎么使“星影”、WFIRST跟 目的恒星在太空中准确连成一线,使“星影”的影子正好投在WFIRST的镜头上?

  依据JPL在6月11日发布的声明,“星影”、WFIRST之间的间隔在20000—40000公里,大约是3—7倍的地球半径,且二者地位的横向误差必需坚持在1米之内,可谓“超级准确”。JPL工程师迈克尔·巴顿表现,这相称于一个饮料杯垫在100公里的间隔上对于准一颗橡皮擦,偏差小于1毫米。

  为了完成这一义务,巴顿为WFIRST专门开发了一套计算机程序来肯定“星影”地位能否精确。同时,JPL工程师蒂鲍尔特·弗林诺瓦等人开发了一套节制算法,其依附巴顿程序提供的信息来节制“星影”推动器的开关。

  JPL以为,使用主动传感器跟 推动器节制来坚持两个航天器超过“地球直径标准”的完整对于准。(科技日报北京6月16日电)

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