写于 2018-11-17 08:15:01| 无需申请送彩金| 娱乐
<p>你如何在银河系的其他星球上寻找生命</p><p>一个有用的出发点是想象从远处看地球上的生命迹象在我们在地球上的那些望远镜中,那些外星人可能只看到地球和太阳合并成一个淡黄色的点如果他们能够分开来自太阳的地球,他们仍然只看到一个淡蓝色的圆点他们没有办法对我们星球的表面进行成像,看到生命在它上面流动</p><p>然而,这些外星人可以使用光谱学,将地球的光线打入其中组分颜色,找出构成我们大气的气体在这些气体中,他们可能希望找到一种“生物标记物”,这种不寻常和意想不到的东西只能通过地球上生命的存在来解释,这是现场最明显的线索生命是我们大气中充足的氧气为什么氧气</p><p>因为它具有很强的反应性,很容易与地球表面和海洋中的其他分子结合在一起,如果没有来自生命的不断补给,大气中的自由氧气将在很大程度上消失</p><p>但故事并不是那么简单生命在地球上存在至少350亿年然而在大部分时间里,氧气水平远低于今天所见的氧气水平并不足以表明生命;有许多可以为行星的大气层提供氧气的生物过程例如,紫外线可以在被水覆盖的世界的大气中产生大量的氧气,即使它没有生命这样做的结果就是单一的气体没有相反,我们必须寻找行星大气中化学不平衡的证据,除了生命存在之外的其他任何事情都无法解释</p><p>在地球上,我们有一个:我们的大气不仅仅富含氧气,但也含有大量的甲烷,虽然在没有生命的星球上可以很容易地解释大量的氧气或甲烷,我们也知道甲烷和氧气强烈而迅速地相互作用当你把它们放在一起时,这种反应会清洁大气层</p><p>为了保持富氧气氛中的甲烷量,你需要一个巨大的甲烷来源,补充它对抗氧气的消耗影响最可能的解释是生命如果我们发现一颗外星人足够类似于我们自己的东西,有几种方法我们可以研究它的大气来寻找生物标记当一颗行星直接穿过我们和它的主星之间时,只有一小部分这颗恒星的光将在通往地球的途中穿过地球的大气如果我们可以放大到足够远,我们实际上会看到行星的大气层是一个半透明的环绕着黑点,标志着行星的身体有多少星光穿过那个星球环给我们一个大气密度和成分的指示我们得到的是一个“透射光谱”,它是行星大气的吸收光谱,由恒星的背景光照亮我们的技术现在才变得能够收集和分析这些光谱是第一次</p><p>因此,我们的解释仍然受到我们的伸缩能力和我们的新兴能力的极大限制行星大气层的存在尽管当前存在挑战,但该技术仍在继续取得巨大成功在过去几年中,天文学家在已知的过渡外行星的一些最大和最坏的大气层中发现了各种不同的化学物种</p><p>包括观察一个过渡的行星及其恒星,因为它们彼此在轨道运行</p><p>这里的目标是在行星可见时(但不在运输途中)收集一些观测值,而其他行星在被它的恒星黯然失色时通过一些努力,天文学家可以减去一个从另一个观察,有效地取消了来自恒星的光的巨大主导贡献一旦光被移除,我们留下的是行星的日间光谱天文学家不断开发新技术以收集关于外行星大气的信息一个显示特别是对于寻找像我们自己的行星一样的特殊潜力,就是使用偏振光束ht我们从行星接收到的大部分光线都是由主星产生的 反射过程带来了微妙的好处 - 反射光获得一定程度的偏振不同的表面产生不同的偏振水平,并且极化可能只是找到太阳系之外的第一个海洋的关键这些方法仍然受到严格限制两个因素:系外行星的相对模糊,以及它们与主星之间的接近因此,外行星科学的持续故事主要集中于克服这些观测挑战</p><p>此外,技术的进步和下一代望远镜可能会让来自类似地球的行星的光可以直接看到在那一点上,任务变得(稍微)更容易,部分原因是行星可以被观察的时间更长,而不仅仅是依靠日食/运输观测但是即便如此,光谱学将会是要走的路;行星仍然只是淡蓝色点我们迄今发现的系外行星对我们的生命是非常不适合的,因为我们知道它到目前为止所研究的行星都不适合最极端的极端微生物行星我们研究过的大气层是主要是“热木星”,巨大的行星在危险的轨道上靠近它们的主星,当它们掠过它们的主体表面时,它们会在短短的几天内徘徊,在每个轨道上产生过渡和日食因为它们从它们那里获得了巨大的能量他们的主人,其中许多“热木星”都是巨大的,膨胀远远超出我们太阳系最大行星的规模</p><p>这个大小,热量和它们的速度,使它们成为我们观察的最容易的目标但是随着我们的技术的改进,它有也有可能通过艰苦的努力观察一些较小的行星,被称为“超级地球”热木星HD189733拥有最受关注的行星之一太阳系以外的大气层哈勃太空望远镜在2013年的观测结果表明,深蓝色的世界,硅酸盐蒸气的浓厚气氛</p><p>其他研究表明,它的大气层含有大量的水蒸气和二氧化碳</p><p>但总的来说,它似乎是一个像木星一样富含氢气的巨型气体,虽然超级加热,云顶超过1000度云层下面是一个广泛的尘埃层,以硅酸盐和金属盐化合物为特征HR8799系统中的年轻巨行星似乎富含氢气但复杂的气氛,含有甲烷,一氧化碳和水等化合物它们可能是我们自己的巨行星的更大,更年轻,更热的版本 - 具有自己独特的微妙之处对于超级地球GJ1214b来说,教训是小心得出结论早期的建议,这可能是一个“水世界”或具有无云的氢气氛已被取代碳酸盐化合物(如泰坦)或钾盐或硫化锌颗粒的混浊虽然寻找类似地球的行星继续使用地基和太空望远镜,但是外行星科学家正急切地等待詹姆斯韦伯太空望远镜JWST的发射计划于2018年10月左右发射的巨大望远镜,

作者:田谡