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发布时间: 2021-03-24        来源:未知    浏览次数:


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自1999年以来,一种观测系外行星的方法——凌日法(transit method)——已经通过测量行星环绕的恒星亮度的短暂下降,揭示了数千个世界。没有人知道这些星球上是否存在生命,但如果科学家们用凌日法观察地球,他们很可能会发现生命的明确特征。

一旦从地球观测中识别出这些特征,专家们就可以在系外行星中寻找同样的线索。科学家们最近将这一方法描述为一项名为地球凌日观测者(ETO)的任务概念,并于3月17日在第52届2021年月球和行星科学会议上介绍了这一概念,该会议几乎是在今年因COVID-19大流行而举行的。

据美国宇航局称,我们所知的大多数系外行星都是通过凌日法发现的。强大的望远镜,如开普勒太空望远镜和凌日系外行星勘测卫星(TESS),可以探测到当轨道上的行星短暂地使恒星的光变暗时,即使是在数千光年之外的恒星。科学家可以根据它阻挡的光的多少来估计这颗行星有多大。他们还可以通过测量变暗事件之间的间隔时间来计算其轨道路径的大小。

一颗主恒星的大小和温度,以及这颗行星离恒星有多近或多远,提供了更多关于系外行星是否适合生命居住的线索。凌日现象也可以暗示系外行星的大气层。在凌日期间,恒星的光会滤过大气分子,而大气分子会吸收特定的频率。这一结果可以帮助研究人员识别氧和甲烷等元素。然而,科学家们在一份声明中说,这样的信号通常非常小,天文学家需要几十次凌日观测才能确认这些元素的存在。

然而,行星和恒星上的其他因素也会影响大气分子的读数。例如,行星在它们的季节、天气模式和洋流上发生变化,而太阳活动——例如太阳风的涨落和强大的太阳风暴的形成——也是高度可变的。声明称,这些条件中的任何一种都可能在不同的凌日期间塑造大气行为,潜在地影响大气分子和元素的比例。

找到“新地球”

为了了解这些变量,“你需要了解你的恒星,并预测你的行星会是什么样子,”劳拉·马约加说,她即将在《行星科学杂志》上发表的一篇关于该任务计划的论文的第一作者。

她补充说,当恒星和系外行星都不熟悉时,这可能是一个挑战。

巴尔的摩约翰霍普金斯大学应用物理实验室的系外行星天文学家马约尔加在声明中说:“这是一个非常困难的问题。”

幸运的是,198彩票注册账户安全可靠198彩平台,198彩票平台采用最新国际加密系统,保证玩家的个人隐私是不会泄露的,科学家们已经找到了关于地球和太阳这对有人居住的行星/恒星的所有答案。在ETO任务中,一颗小型卫星将在它经过太阳前时观察地球,该卫星上的设备能够对从近紫外光到近红外光的光谱进行成像。摄谱仪将检查水和二氧化碳的迹象,以及生命指标对氧气和甲烷,和臭氧和甲烷——一起显示条件有利于举办生活(当然,这还有待观察,如果这样的签名是独特的地球上的生命)。

科学家们在报告中写道:“这种研究中使用的凌日技术将与詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)用于研究数千个已知的系外行星凌日它们的主星所用的技术相同。”ETO卫星将在10月31日发射后,从93万英里(150万公里)的距离凝视地球,这大约是JWST绕太阳运行的位置。

根据报告,由于地球上的气候变化和太阳的活动模式是众所周知的,科学家可以观察它们如何影响大气分子的读数,然后将其应用到“新地球”的观测中。

“太阳系是唯一一个我们知道所有正确答案的地方。我们可以测试我们的技术,找出它们的局限性,并将结果联系起来。”马约尔加在声明中说。

“那么,我们能否将其与我们通常对系外行星尚未解决的观测联系起来,并测试将低信号观测叠加起来的方法?”这就是我们真正想去的地方。”马约尔加补充道。

根据声明,科学家们计划在2021年秋向美国宇航局天体物理先驱项目提交ETO提案。据NASA介绍,该项目开发的天体物理任务使用的设备更小,所需的预算也比探索计划中的任务要少。

 

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