你好,兄弟

2015-10-15 10:10卢x江
少年博览·小学高年级 2015年10期
关键词:开普勒天文恒星

卢x江

开普勒望远镜找到“地球孪生兄弟”的消息,让世界沸腾了!

这一切勾起了人类太多遐想:“我们不再孤独!”“平行世界的我,也在为考试备战!”……

其实,大家期待的东西,和科学家们要说的,完全是两回事。

想了解事情的来龙去脉,首先,你得了解“开普勒”!

“星探”开普勒

开普勒望远镜,是美国国家航空航天局设计的一款深空望远镜。它可不是端坐在天文台里,而是行走在太空中的探测飞行器,也是世界上首个用于探测太阳系外类地行星的飞行器。

2009年3月7日发射至今,开普勒望远镜已经在太空中待了2400多天,观察星星306604颗,发现候选系外行星超过4660颗,确认银河系外行星超过1024颗。

简单一点告诉你,开普勒就是一个名副其实的——“星探”。

但很少有人知道这位“星探”的工作方式。

其实,“开普勒”并非直接观察行星,而是通过观测恒星的亮度,来发现行星。

因为,行星会绕着恒星旋转。当行星挡住恒星时,开普勒望远镜看到的恒星亮度就会发生变化,亮度会变暗一点。

如果行星是个大个头,对恒星亮度影响就会大一些。反之,如果行星是个小个头,对恒星影响不那么大,就不容易观测到。

这位“星探”其实很辛苦——以恒星的亮度来观测行星,相当于守株待兔,守着几百颗恒星,盯着看,看到地老天荒!

只有科学家才知道,恒星的亮度变化其实很小,难以测量。要想找到类似地球大小的系外行星,必须对“星探”提出很高的要求。

即使找到了,也需要更多的望远镜进行确认。

这就不难理解科学家为什么会这么惊喜了!

这一次,“星探”开普勒从500多个候选天体中,海选出12个大小、公转轨道与地球相似的天体,其中有1个被确认为行星,编号为“开普勒452b”。

不久之后,以“星探”开普勒命名的“开普勒452b”行星,成为各大媒体的新闻主角。一个形象的别名迅速轰动了全世界——“地球的孪生兄弟”。

看不透的“内心”

不要激动,这颗行星在天文学意义上与地球有很多相似之处,但在科幻意义上可没有哦。

现在,科学家连它是不是固态行星都还没确定,更不要说有没有水、有没有生命、有没有文明、有没有技术、有没有外星人、有没有攻打地球的野心……

目前已经知道的是,“开普勒452b”比地球大60%,更像一个“超级地球”。它围绕恒星的公转周期是385天,和地球围绕太阳的公转周期相近。而且,“开普勒452b”距离其恒星的距离,与地球和太阳之间的距离类似。

现在你明白了吧!火眼金睛的“星探”只能观测到“选手”的外观,并不能透视“选手”的“内心”。

所以,“地球孪生兄弟”的别名,只是一种外观上的比喻。

不过,科学家仍然激动不已地认为:“开普勒452b”很可能是一颗适合人类居住的固态行星。

这样的判断当然得依靠“星探”的“海选”经验:

2013年,开普勒就曾经观测到一颗代号为“开普勒78b”的太阳系外行星,它的直径是地球的1.2倍,质量是1.69至1.86倍。然而,从它与恒星的距离判断,其表面温度比地球至少高出2000摄氏度——不适合人类居住。

2014年,日本科学家发现了一颗轨道、质量与地球类似的行星,但它又太冷了,表面温度约为零下210摄氏度——不适合人类居住。

同一年,开普勒还发现了“开普勒186F”行星,直径只比地球大10%,处于宜居带中。但它的母星不是恒星,而是一颗体积小、温度低的红矮星——不适合人类居住。

……

正是根据以往的经验判断,这一次,科学家认为“开普勒452b”的综合条件,可能更像地球。

要知道,能达到这个程度的候选行星还真不多,从这个意义上说,“开普勒452b”真是个稀罕物。因为,环境与地球越是相似,就越有可能孕育生命。

孤独的地球人

因为稀罕,所以激动,虽然科学家还没有搞清楚“开普勒452b”的成分、质地,但是兴奋一下还是不过分“滴”!

因为人类太孤独了。

截至目前,人类还没有在宇宙中发现任何地外生命存在的迹象。

人类在幻想中构建了辉煌的外星文明,想象力扩展到了其他宇宙。但在现实中,寻找外星生命最大的成绩,也只是“火星上曾经有液态水”这种级别,连是否有过微生物都不确定。

至于地球以外发现的有机物,也只是甲烷之类,完全可以由非生命过程发生。

就目前的证据来看,生命只在我们这颗行星上存在,只进化出来过一次,都使用同一套化学机制。所以,人类真的是寂寞如雪啊。

不过,也别悲观。

也许有一天,“开普勒”和它的兄弟姐妹们就会有惊艳的发现,谁能保证宇宙中没有“另一个地球”呢?

但是,从科幻到现实,实在太遥远。

事实上,“开普勒452b”距离我们终究有上千光年。

光,都要走上千年,人类终究是不可能到达。

你是我的“眼”

就目前来说,天文望远镜是人们“巡游”宇宙的唯一手段。400年前,伽利略用天文望远镜带领人类打开一个新的世界,从此以后,模糊的宇宙逐渐清晰。

但是,你或许并不了解,在天文望远镜的家族中其实有着明确的分工。准确地说,开普勒天文望远镜和它的前辈哈勃天文望远镜属于“太空天文望远镜”,而在地球的表面,还有一支精锐“部队”夜以继日地和天上的“兄弟”们一起,遥相呼应,瞭望星空。

NO.1 凯克天文望远镜

凯克望远镜是上世纪末最了不起的地面天文望远镜。

这座望远镜1993年投入运行,位于美国夏威夷莫纳克亚山顶,是当时世界上口径最大的天文望远镜。

你不要以为它单枪匹马,其实,凯克天文望远镜是由凯克Ⅰ和凯克Ⅱ“兄弟”联合组成的双子座天文望远镜。

它们每个口径长10米,合在一起20米,就像是人类的双眼,向太空发出锐利的目光。

由于望远镜的口径不可能无限扩大,凯克望远镜最重要的创新就是采用了“双子”联合,以及小镜片合成大口径的方法。

所以,它的主镜片由36块口径为1.8米的六角形小镜片组成,组合后的效果相当于一架口径10米的反射望远镜。

这在当时可是一种全新的尝试哦!

NO.2 阿塔卡玛望远镜

凯克天文望远镜的地位保持将近20年,欧洲南方天文台对它发起了挑战。

2011年,欧洲开始在智利阿塔卡玛沙漠,建造世界最大的天文望远镜。

该望远镜镜片有半个足球场那么大,对可见光和红外线的灵敏度是当时望远镜的十倍。卓越的性能,让它一跃成为世界最强的“天空之眼”。

这座最强“天空之眼”,除了常规观测,还要做两件非凡的事情:1、帮助人类探索宇宙暗物质;2、寻找外星人。

听起来就非常令人期待。

但是,很少有人知道,想要打造一座世界顶级的天文望远镜,需要太多的机缘巧合。

天文望远镜对选址要求很高,它需要晴天数高、水气量少、空气稳定,这些在天文上被称为视相度佳。此外,还必须考虑建造、运营和维修的成本,以及其他仪器联合观测的方便性。所以,阿塔卡玛望远镜的诞生具有划时代的意义。

NO.3 平塘天文望远镜

不过,阿塔卡玛天文望远镜的纪录很快被中国贵州平塘天文望远镜刷新。

目前,中国正在建设一个直径达30米的天文望远镜,这座望远镜如同一个无与伦比的“巨眼”。

它会给我们带来什么惊喜?全世界的科学家都充满了期待。

这座天文望远镜不仅世界最大,而且搭载世界上最先进的巨型光学红外天文观测设备。

它所拍摄出来的照片,清晰度将是目前最先进的哈勃太空望远镜的10倍。

有科学家甚至认为,这座望远镜会颠覆我们对宇宙的认识!

因为,正是有了这些“巨眼”,人类的视线被无限延伸。我们发现,不仅是宇宙,就连我们生活的银河系都比之前想象的大很多。据最新的观测数据,银河系的体积比人类预估的还要大一倍。

因为“天空之眼”,人类不再感到孤单。因为我们的梦想和视线,总可以先行到达,无限延伸,看见未来!

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