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如何寻找系外行星?我们距离发现人类新家园还有多远?

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如何寻找系外行星?我们距离发现人类新家园还有多远?

如何寻找人类的新家园呢?想要适合人类居住啊,那最基本的条件就是首先他得是一颗行星,对吧?你像恒星温度太高啊,像中子星之类的呢,这个环境又太极端,所以就得寻找一个和地球差不多的这种地质行星。

那上期我们说了,呃,其实呢,就是要寻找这种超级市局星星,那首先我们就得呃来解决寻找行星的问题,你看行星本身它是不发光的啊,那这在浩瀚的宇宙当中啊,想要找到遥远的行星啊,这确实呢有点儿难度,到目前为止,人类已经发现的系外行星呢,也只有5000多棵。

啊,寻找系外行星都有哪些办法呢?第一个办法啊,简单粗暴的就是直接观测,但是刚才说了,这行星啊,相对于恒星来说呢,它太暗了啊啊,其实严格来说,行星它并不是不发光啊呃,只是泰安就只要他有温度呢,它就存在黑体辐射,但是一般呢,这个呃行星它的温度就是在100开到2000开之间,所以它自身的这个光度呢,救急的啊,你比如说木星,它的光度只有太阳的十的负九次方这个量级,那如果要是说不反射太阳光啊,那我们肉眼根本就看不见那距离远的行星呢,那就更难了,对吧?那自身光度啊,都被这个恒星的光呢,给这个覆盖过去了,那怎么办呢。

有办法,办法呢,就是我们把母恒星的这个光啊给他挡住,然后再去观测星星,这个设备呢,叫做星冕仪,呃,名称就是根据日冕仪来的,所谓日冕仪呢,就是我们把太阳的这个光啊给他挡住,然后呢去观测日冕,那星冕仪呢,就是我们把恒星的光挡住啊,去观测这个行星。

不过这个办法显然只适用于啊,就是距离比较近的,对吧?我们还能免强看到那距离要是再远点呢,直接观测这就不太行了。

所以第二个办法啊,我们统称为间接观测法啊,主要呢,有这么几个间接的手段,第一个啊,叫做视向速度法,就是呢,我们通过啊,恒星它的自行速度的这个微小变化啊,来间接判断他是否存在行星,以及行星的一些像这个参数之类的。

什么意思呢?呃,你比如说我们的太阳系啊,一般我们说所有这个行星啊,都是围绕着太阳旋转的,这是因为啊,太阳占据了绝大部分的质量啊,所以。

可以我们近似的把这个太阳当做旋转的这个纸芯,但是真实的情况是啊,那蚂蚁再小,它也是块肉啊哈,那行星再小,它也是有质量的,因此呢,太阳也会围绕着所有行星的这个共同的指星呢在旋转,所以每一颗行星其实都会对恒星的这个视向速度产生一个细微的周期干扰,那通过观测某一个恒星,它是像素的这种细微的变化啊,我们就可以知道,哎,他周围存在什么样的行星了。

不过这个办法呢,那就得要求我们的设备啊,相当相当的灵敏啊,而且啊,显然这个行星的质量呢,是越大越好,因为你行星质量越大,对这个摄像速度他干扰呢,也就会越大,下一个办法叫做掩星法,也叫做凌日法,什么意思呢?就是说假如啊远处有一颗恒星。

然后呢,他周围有一颗啊,或者有几颗这个行星我们看不见,但是呢a存在这样一种可能,就是这些行星啊,它的公转轨道刚好和我们的这个视线啊在一个平面上,那这样呢,当这个行星旋转到这个恒星的正面的时候,他就会遮挡住这个恒星啊一丢丢的光线,这个现象啊,由于太远啊,我们也看不见哎,不过有办法,就是通过测量这个恒星它的光变曲线,你比如说他这个恒星啊,它这个光明曲线是这样的是吧?说先是平的,然后呢下来了一段啊,然后又上去了,为什么会这样呢?这个光度下降的这一段,就是啊,被这个行星遮挡住了一部分所导致的,那这样我们就可以基本确认啊,就是说它存在一颗行星,这就是所谓的凌日法,而且这个凌日法还有一个好处。

就是我们通过测量这个恒星啊,它的光谱有可能会测量到额外的一些吸收谱线,为什么呢?因为啊啊,可能有特定的这个频率的光啊,被行星的大气吸收了,所以我们就可以通过这个办法呢啊来大致判断这个行星它的大气组成了。

但是呢啊零食啊也有特殊的时候,你比如说这个距离要是再远点儿啊,有的时候你会发现这个恒星它的光变曲线啊,并不是说下降了一段,而是呢,这个出现了几个鸡儿啊,就是他亮度可能突然会增大了那么一丢丢啊,这怎么回事儿呢。

这是因为在特殊的情况下,就是恒星发出的这一部分光线呢,会被行星造成微引力透镜效应,就是本来人家是一束光啊,然后呢,被这个微引力透镜放大之后呢,就变成这个爱因斯坦环了啊,所以它的光度呢,就会变大,所以这个光面曲线上a就会出现这么一个尖儿,因此这个办法也可以用来探测这个系外行星啊,这就叫做微引力透镜法。

你像最近啊,NASA宣布说太子任务啊,发现了两个距离我们仅有33光年的超级地球,然后他们的这个,呃,母星呢,是一颗红矮星GHD260655啊,这是迄今为止发现离我们最近的多行星系统之一,其中这个test。

就是凌日系外行星巡天卫星呢,顾名思义,它使用的就是凌日法,呃,另外呢,还有一些办法,比如说我们通过某个恒星它的这个光谱分析发现了一些重元素啊,比如说像这个钙啊,镁之类的,而这些重元素呢啊,这是不可能通过恒星的这个合成过程产生的,那会是怎么来的呢?就很有可能啊,是他周围说存在这个行星啊,或者是一些小行星啊,对这颗恒星的这个大气呢造成了污染等等啊,总之不管是哪个办法都不是那么容易,所以到目前为止一共也才发现5000多颗吗?但还是那句话啊,寻找系外行星,或者说寻找系外行星当中的生命啊,这是唯一可以解决费米悖论的办法,这可能是我们人类啊,发展科学的终极目标之一,就是证明自己不是孤独的哈,这绝对是一件最孤独的事儿。

如何寻找系外行星?我们距离发现人类新家园还有多远?

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