天文学家如何探索新行星.doc

天文学家如何探索新行星当1995年天文学家发现绕遥远恒星轨道运行的第一颗行星时，他们中的大部分同行都感到相当惊奇。这种由欧洲观测者Michel Mayor和Didier Queloz进行的探测是种间接的探测：它们整理了那颗绕由“飞马座51号”恒星施加了影响而进行来回重力摆的行星运行状况。这是个聪明的想法，那摆动技术名词是“径向速度”是如此的微小，以至于没人会想到它们能被观测到。自从那时开始，这种径向速度搜索已经慢慢找到了成百上千的外部行星。它们中最近被发现的且最引人注目的是这周宣布的Gliese 581g，这是一颗略像地球的绕着Goldilocks区域运行的行星由于足够远离它的母星，这颗行星的温度并不太热，但又足够封闭以至于又不是太冷，因此也刚好有生命存在的可能。径向速度策略被证明出了其强大所在，然而也带来了一个明显的缺陷：由于仅仅只是基于重力，它只能告诉科学家们行星有多重，而不能告知行星尺寸有多大。“如果（Gliese 581g）是由岩石组成的，它就有可能两倍于地球的直径，”位于圣克鲁兹（新世界的联合发现者）的加州大学天文学家Steve Vogt说道，“但如果它是由棉花糖奶糕和樱桃乳糖做的，那么它会大得多。”Vogt强烈怀疑是岩石覆盖着软糖（地壳），但在没有确切的测量下，他也不能确定。星球可以只是很简单地大部分由冰组成，或者大尺度看来大部分是气体组成的。判定遥远行星大小的方法是存在的，然而：如果它碰巧经过它的恒星正前方，正如我们所熟知的（光线）传输，行星会阻挡了一些星光（唉！Gliese 581g并没有那样做）。通过测量恒星变暗了多少，天文学家可以精确计算出遮挡物有多大。那就是隐藏在Kepler Mission（去年一架航天器被发射到太阳轨道上不间断地观测大约130,000颗恒星来寻找那种变暗指示）里的理念。探测器的主要任务是找出在银河当中类地行星间有多少相似之处。去年八月，Kepler团队计划一个记者招待会后来取消了它，并宣布只有当中有400个“被感兴趣的星体”出现，才会在2011早期被报道。“我可以告诉你关于Kepler的最好的事是，”来自伯克利大学一个比任何发现遥远世界的人都多得多的行星探索者Geoff Marcy说道，“我们分清了400颗恒星，你可以断定他们当中的一些的暗含是深远的。”然而传输观测只是逆转了径向速度测量的问题，它只能估计出行星的大小，而不是质量。那也就是为什么Marcy正在和Kepler团队合作，利用坐落于夏威夷的巨大的Keck望远镜来帮助往Kepler的传输数据中加入径向速度数据。那就能既给你质量又能给你大小，也因此给了你更好的关于行星是由什么组成的概念。去年一月的一颗利用这种方法研究出的巨大行星（由 Kepler团队的科学家发现的）就拥有和泡沫聚苯乙烯相近的密度。而去年十二月由哈佛大学天文学家David Charbonneau公布的另一颗行星呈现出来的密度则说明了它或多或少像是一个巨大的水球。Charbonneau利用Earth-bound式的望远镜找到了那个奇异的星球，而不像Kepler团队那样。但在没有人准备好要泄密的时候，如果Kepler团队去年冬天宣布的能够包括大量和地球同样大小的行星（连同它们的密度信息和可能组成成分），那么它就一点都不让人感到奇怪。科学家们仍然没能力探测到生命，尽管有可能真的存在，那总是行星探索者的最终目标。周三时，Steve Vogt宣称他“几乎百分百肯定”Gliese 581g上至少有原始生命在上面生存。但那只是个带有雄心壮志的宣称，并没有基于任何证据。为了得到证据，天文学家们将会计算出在它的大气是如何旋转的，或者地表是如何反射它的恒星发来的光的这会是个潜在的线索来探知是否有植被覆盖大地或者是否有生命在呼吸。那只能等新的空间望远镜（Terrestrial Planet Finder）到来才有能力拍摄围绕着外星运行的第二个地球。不幸的是，几年前的