看裝有光度計傳感器的開普勒如何探尋“外星球

圖 開普勒望遠鏡

太陽系外有多少類地行星？隨著美國航天局（NASA）開普勒空間望遠鏡的升空，科學(xué)家將揭開這些“特殊”行星的面紗

　　美國航天局(NASA)近日發(fā)射開普勒空間望遠鏡，開始尋找太陽系外類地可居住行星的任務(wù)。此項計劃的首席科學(xué)家威廉·布魯基表示，科研小組計劃在3年內(nèi)找到第二個“地球”。他說，我們要找的不是外星人，而是外星人的家。

　　開普勒調(diào)查10萬行星“戶口”

　　開普勒望遠鏡主要研究行星的陰影，其探測行星的原理是：當(dāng)恒星系統(tǒng)中的行星運行到開普勒與恒星之間時，由于行星的遮擋，開普勒的光度計傳感器接收到的恒星亮度會變?nèi)酢５孛婵茖W(xué)家可以根據(jù)恒星亮度的周期性微弱變化，推算出行星的大小和軌道周期等數(shù)據(jù)。

　　中國紫金山天文臺研究員王思潮說，開普勒空間望遠鏡有超常的視力，有效直徑是95厘米，從理論上來講，它可以看到只有地球一半大小和火星差不多的行星。開普勒配有9500萬像素的數(shù)碼相機。今后三年，該望遠鏡將觀測位于天鵝座和天琴座之間，10萬顆星星每半個小時的亮度變化，研究行星穿越其恒星面前時產(chǎn)生的“搬運”現(xiàn)象。

　　開普勒行動必須克服諸多技術(shù)難關(guān)。首先要配備精確度和敏感度都超高的數(shù)字探測器。從太陽系外看，地球在旋轉(zhuǎn)到太陽面前時，只阻擋了太陽光的0.008%，因此開普勒的設(shè)計精確度是能探測到小至0.002%的微弱亮度變化，相當(dāng)于跳蚤跳過車前燈。通過測量行星“傳輸”過程中恒星光線的減弱，天文學(xué)家可以判定行星的尺寸大小。

　　在日（月）食發(fā)生的間歇時間里，天文學(xué)家們可斷定其軌道。將其與其它數(shù)據(jù)相結(jié)合，再根據(jù)搖擺定律，就可計算行星相關(guān)的重要數(shù)據(jù)，如質(zhì)量和密度等。

　　約有1000億顆與地球同級別行星

　　美國航天局天體物理學(xué)部主任喬恩·莫爾斯認為，類似地球的行星必然存在。這類行星應(yīng)當(dāng)圍繞著類似于太陽的恒星轉(zhuǎn)動，距離不太遠也不太近，其溫度可保證星球表面存在液態(tài)水，這是生命存在的基本條件。

　　華盛頓卡內(nèi)基學(xué)會的艾倫博士說，銀河系約有三分之一類似太陽的恒星，有比地球大幾倍的行星，比地球小的行星可能更多。每顆類似太陽的恒星都有一顆行星圍繞，這意味著銀河系中可能有1000億顆與地球同級別的行星，其中一部分位于含有液態(tài)水的“宜居帶”。

　　迄今為止，天文學(xué)家共發(fā)現(xiàn)了337個圍繞恒星轉(zhuǎn)動的系外行星，但都比地球大很多，所處位置亦無法滿足生命存在。

　　星際移民仍是遙遠夢想

　　無論“開普勒”發(fā)現(xiàn)了什么，都會使得太陽系外行星探測進入下一個紀元。如果類地行星普遍存在，未來的計劃將仔細地研究其中是否有氧存在，以及探索地外生命有關(guān)的證據(jù)。

　　美國天體生物學(xué)會委員卡羅爾·克里蘭表示，從某種意義上來說，類地行星探索計劃與當(dāng)年哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸是相同性質(zhì)的行動，都想拓展人類的生存空間。但星際移民目前仍是一個相當(dāng)遙遠的構(gòu)想。到達“星際新大陸”，現(xiàn)有的星際交通工具得經(jīng)過幾百年甚至上千年的飛行。人類現(xiàn)有的技術(shù)還不可能對“第二地球”進行資源開發(fā)，不足以解決地球的擁擠和資源的枯竭。