「科普」寻找地外生命并非眼见为实 恒星也会制造假象

  • 日期:10-01
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2019-09-04 19: 35: 34黄晓煌爱心

在与地球截然不同的世界中,我们认为“生命信号”可能不那么准确。

最近,天文学家发现我们最初认为是生命迹象的迹象可能受到非生物过程的启发。科罗拉多大学博尔德分校的天文学家凯文弗兰兹(Kevin Franz)认为,要在行星上获得真实的生命迹象,必须超越行星本身,才能观察到它所环绕的闪亮恒星。

因此,弗兰斯(Frans)设计了SISTINE计划,并于最近完成了在新墨西哥州白沙导弹靶场的发射任务。它在Brant IX探空火箭上搭载了紫外线光谱仪15分钟,以观察远处的恒星,以帮助阐明绕行星飞行的行星的生命迹象。

紫外线也可以“制造”生命迹象

“一般来说,我们称为宜居区域的行星需要适当的温度和液态水。”中国科学院云南天文台的研究员郭建恒在接受采访时说,如果在大气中发现行星,大量的氧气,因此我们希望这是一个宜居的星球。

氧气被称为生命标记,一直是我们存在于外星生命中的重要指标。地球氧气的“进化史”似乎就是一个很好的例子。 46亿年前,当地球刚刚形成时,空气中的二氧化碳是今天的200倍。当时地球上生活的是一些厌氧生物,它们吸入二氧化碳并将其作为废物排放。直到后来的“大氧化”事件发生,永久改变了地球的大气层,才出现了一系列生命进化史。可以说,没有表面寿命,大气中就不会有氧气。

因此,长期以来,检测行星大气中的氧气一直是我们寻找地球外生命的标准。但是,天文学家最近发现,光探测行星还不够,因为它周围的恒星很可能会产生幻觉“幻觉”。

星星如何“作弊”?罪魁祸首实际上是恒星的紫外线。中国科学院国家天文台研究员王浩说:“恒星发出的紫外线辐射能量非常高。它很容易打开二氧化碳分子和水分子的分子键,因此分子中的原子是自由的,两个氧原子结合形成氧分子,换句话说,恒星的紫外线辐射也会在行星上引起氧分子,因此,这些指标可以解释为外星生命或虚假的恒星紫外线辐射产生的生命信号。

“因此,要找到行星上的外星生命,我们必须了解恒星周围的紫外线辐射特征。”郭建恒说。

西斯廷任务优先测试技术仪器

因此,弗朗斯(Frans)发布了西斯廷(Sistine)任务,以观察具有远紫外线范围的行星的恒星辐射,以便更好地区分行星上的氧气是由生命过程产生还是由紫外线产生。

“观察恒星远紫外线比较困难。在过去的几十年中,只有很少的仪器进行了这项工作。”郭建恒说,哈勃太空望远镜就是其中之一。哈勃太空望远镜是一款功能强大的望远镜,可覆盖紫外线,可见光和红外波段。紫外线范围内的观测主要依靠两种仪器,即COS和STIS。

郭建恒在接受采访时说:“与SISTINE相比,COS和STIS在90-120 nm波段的检测能力不够强,Sistine可以很好地检测91.2-160 nm的波长范围。”

该观测的目标是白色星云气体星云NGC6826。行星状星云是中小型恒星死亡的产物。紫外线辐射很强,并且有很多清晰的线条。 “这一观察主要是为了检验西斯廷的仪器。”王伟说,SISTINE将为新的大型太空项目提供技术验证,包括紫外线探测器和新的光学镀膜技术。

西斯廷还可以测量耀斑或明亮的恒星爆炸,同时发射强剂量的远紫外线。频繁发生的耀斑可能将宜居的环境变成致命的威胁。

但是,由于Sistine的任务是对Brant IX探空火箭进行15分钟的飞行观察,因此观察时间短且观察的目标有限。 “由于对这项新技术的测试尚可,因此长期观察的优势并不明显。”郭建恒说。

锡斯汀计划在2020年再次飞行,在半人马座4.37光年的阿尔法三星系统中观测到两颗恒星。在两颗恒星中,其中一颗具有最接近地球的系外行星。

值得一提的是,“除了氧气以外,叶绿素也是生命存在的直接证据。如果地球上有大片森林,则该植物将吸收绿光,并使地球的反射光谱降低至0.7微米。将来有可能被观察到。”王说。

在与地球截然不同的世界中,我们认为“生命信号”可能不那么准确。

最近,天文学家发现我们最初认为是生命迹象的迹象可能受到非生物过程的启发。科罗拉多大学博尔德分校的天文学家凯文弗兰兹(Kevin Franz)认为,要在行星上获得真实的生命迹象,必须超越行星本身,才能观察到它所环绕的闪亮恒星。

因此,弗兰斯(Frans)设计了SISTINE计划,并于最近完成了在新墨西哥州白沙导弹靶场的发射任务。它在Brant IX探空火箭上搭载了紫外线光谱仪15分钟,以观察远处的恒星,以帮助阐明绕行星飞行的行星的生命迹象。

紫外线也可以“制造”生命迹象

“一般来说,我们称为宜居区域的行星需要适当的温度和液态水。”中国科学院云南天文台的研究员郭建恒在接受采访时说,如果在大气中发现行星,大量的氧气,因此我们希望这是一个宜居的星球。

氧气被称为生命标记,一直是我们存在于外星生命中的重要指标。地球氧气的“进化史”似乎就是一个很好的例子。 46亿年前,当地球刚刚形成时,空气中的二氧化碳是今天的200倍。当时地球上生活的是一些厌氧生物,它们吸入二氧化碳并将其作为废物排放。直到后来的“大氧化”事件发生,永久改变了地球的大气层,才出现了一系列生命进化史。可以说,没有表面寿命,大气中就不会有氧气。

因此,长期以来,检测行星大气中的氧气一直是我们寻找地球外生命的标准。但是,天文学家最近发现,光探测行星还不够,因为它周围的恒星很可能会产生幻觉“幻觉”。

星星如何“作弊”?罪魁祸首实际上是恒星的紫外线。中国科学院国家天文台研究员王浩说:“恒星发出的紫外线辐射能量非常高。它很容易打开二氧化碳分子和水分子的分子键,因此分子中的原子是自由的,两个氧原子结合形成氧分子,换句话说,恒星的紫外线辐射也会在行星上引起氧分子,因此,这些指标可以解释为外星生命或虚假的恒星紫外线辐射产生的生命信号。

“因此,要找到行星上的外星生命,我们必须了解恒星周围的紫外线辐射特征。”郭建恒说。

西斯廷任务优先测试技术仪器

因此,弗朗斯(Frans)发布了西斯廷(Sistine)任务,以观察具有远紫外线范围的行星的恒星辐射,以便更好地区分行星上的氧气是由生命过程产生还是由紫外线产生。

“观察恒星远紫外线比较困难。在过去的几十年中,只有很少的仪器进行了这项工作。”郭建恒说,哈勃太空望远镜就是其中之一。哈勃太空望远镜是一款功能强大的望远镜,可覆盖紫外线,可见光和红外波段。紫外线范围内的观测主要依靠两种仪器,即COS和STIS。

郭建恒在接受采访时说:“与SISTINE相比,COS和STIS在90-120 nm波段的检测能力不够强,Sistine可以很好地检测91.2-160 nm的波长范围。”

该观测的目标是白色星云气体星云NGC6826。行星状星云是中小型恒星死亡的产物。紫外线辐射很强,并且有很多清晰的线条。 “这一观察主要是为了检验西斯廷的仪器。”王伟说,SISTINE将为新的大型太空项目提供技术验证,包括紫外线探测器和新的光学镀膜技术。

西斯廷还可以测量耀斑或明亮的恒星爆炸,同时发射强剂量的远紫外线。频繁发生的耀斑可能将宜居的环境变成致命的威胁。

但是,由于Sistine的任务是对Brant IX探空火箭进行15分钟的飞行观察,因此观察时间短且观察的目标有限。 “由于对这项新技术的测试尚可,因此长期观察的优势并不明显。”郭建恒说。

锡斯汀计划在2020年再次飞行,在半人马座4.37光年的阿尔法三星系统中观测到两颗恒星。在两颗恒星中,其中一颗具有最接近地球的系外行星。

值得一提的是,“除了氧气以外,叶绿素也是生命存在的直接证据。如果地球上有大片森林,则该植物将吸收绿光,并使地球的反射光谱降低至0.7微米。将来有可能被观察到。”王说。