寻找外星人家园

□ 易 林

“开普勒”11是有6颗行星的类日恒星，2010年8月26日，开普勒空间望远镜同时发现了该恒星3颗行星

3月26日，美国航宇局在华盛顿召开的美国科学促进会上公布了一幅图片（见下图），引起了轰动。图中的黑点代表目前已发现的1235颗系外行星，背景则是它们各自绕转的中央恒星，按照大小比例进行排列。而作为对比，图中第一行右下方孤独的那个是我们的太阳，如果仔细看，可以看到代表地球和木星的黑色小点。

在全部这些行星中，有54颗可能具备孕育生命的条件，因为它们位于“宜居带”范围内。所谓“宜居带”是指某一行星所处的位置，距离其中央母恒星恰到好处，从而允许其表面存在液态水，以及类地生命的生存。以太阳系为例，“宜居带”大致位于金星轨道外侧，直到火星轨道内侧，只有地球恰好落在此带内。由于金星距离太近，温度过高，而火星距离太远，温度又太低。

如何调查10万行星“户口”

美国东部时间3月6日，开普勒空间望远镜在美国卡纳维拉尔角空军基地发射升空。这是世界上首个专门用于搜寻太阳系外类地行星的航天器。美航宇局天体物理部主任乔·莫斯将其称为“首位行星户口调查员”。

开普勒望远镜主要研究行星的阴影，其探测行星的原理是：当恒星系统中的行星运行到开普勒与恒星之间时，由于行星的遮挡，开普勒的光度计传感器接收到的恒星亮度会变弱。地面科学家可以根据恒星亮度的周期性微弱变化，推算出行星的大小和轨道周期等数据。

开普勒空间望远镜有超常的视力，有效直径是95厘米，从理论上来讲，它可以看到只有地球一半大小和火星差不多的行星。开普勒配有9500万像素的数码相机。该望远镜将用3年时间观测位于天鹅座和天琴座之间，10万颗星星每半个小时的亮度变化，研究行星穿越其恒星面前时产生的“凌日”现象。

图中的黑点代表目前已发现的1235颗系外行星，背景则是它们各自绕转的中央恒星，按照大小比例进行排列。而作为对比，图中第一行右下方孤独的那个则是我们的太阳

开普勒空间望远镜探测到的行星的大小比较

开普勒空间望远镜在各区探测到的行星数量

开普勒探测行动必须克服诸多技术难关。首先要配备精确度和敏感度都超高的数字探测器。从太阳系外看，地球在旋转到太阳面前时，只阻挡了太阳光的0.008%，因此开普勒的设计精确度是能探测到小至0.002%的微弱亮度变化，相当于跳蚤跳过车前灯。通过测量行星“凌日”过程中恒星光线的减弱，天文学家可以判定行星的尺寸大小和轨道。将其与其它数据相结合，就可计算行星相关的重要数据，如质量和密度等。

有多少行星值得我们期待

开普勒望远镜的观测天区仅仅覆盖整个天空的1/400， 天文学家们将根据对这一天区的详细观测来推断全天可观测到的行星数量。科学家们估计，每两颗恒星中就有一颗拥有行星，大约每200颗恒星中就能找到一颗行星位于宜居带。

并且这还只是最保守的估计，因为很多恒星拥有不止一颗行星。而在这种情况下，开普勒望远镜就需要更多的时间去发现。如果开普勒望远镜在1000光年之外对太阳进行观测，并且发现了金星从太阳面前经过，那么它将只有1/8的机会同时注意到地球。

为了获取对于银河系中行星数量的估计，天文学家们首先要对实际观测天区的数据进行仔细分析，随后推广到整个银河系中。一直以来，天文学家们认为银河系中恒星的数量大约是1000亿颗，不过根据一项去年由耶鲁大学进行的研究发现，实际的数量可能更接近3000亿颗。

美国航宇局的天文学家斯蒂夫·马伦说：“不管怎样，看来科普作家卡尔·萨根的那句话是对的，他一直说‘亿万亿万个世界’。”

而这仅仅只是我们所在的星系，要知道在银河系之外，还有1000亿个其他星系。

开普勒空间望远镜能看到的区域

开普勒空间望远镜

开普勒空间望远镜主镜

开普勒空间望远镜发射前在总装厂房，左侧是它的太阳翼