宇宙中的超級地球,找到它們非常困難!

碎片記
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42 次觀看·2023年8月16日
行星是宇宙中大部分探奇生命所誕生的搖籃
它們依賴於恆星而廣泛地存在於我們的宇宙之中
雖然宇宙中的大部分行星都是生命的絕對禁區
然而在宇宙中仍然有很大一部分行星
它們處於自己所在恆星系的一區帶中
且有著和地球相似的板塊構造以及大氣層
這種和地球較為相似的系外行星
就被科學家們稱之為超級地球
然而遺憾的是
目前人類科學家仍然只發現了很少量的系外行星存在
因為發現它們太難了
首先是距離太遠
距離我們太陽最近的一顆恆星比尼星
和我們也有著4.2光年的距離
而還有很多系外行星距離我們超過了數百光年
乃至上千光年
同時這些行星的體積有限
它們相對於一個個龐大的恆星來說太小了
就算是我們太陽系的行星之王木行
它的體積也僅僅只有太陽的千分之一
我們想要跨越如此遙遠的距離
看到它們瘦小的身影幾乎是一件不可能的事情
第二個原因就是行星自身的特性所決定的
我們在地球夜晚所看到的大部分天體都是恆星
它們自身能夠發出耀眼的光芒
它們本身就是一個強大的光源
這使得我們能夠在地球上看到它們的存在
然而行星卻不一樣
它們自身並不能發出光
它們只能反射來自其母恆星的光芒
這就造成了相隔如此之遠的系外行星
所反射的光芒到達我們地球時幾乎已經微不可見
因此
我們想要在地球上找到這些遙遠系外行星
是一件非常困難的事情
然而科學家們仍然通過一些其他辦法
找到了一些系外行星
如我們所熟知的比林星幣
就是一顆位於比林星系統內的行星
它圍繞著比林星這顆紅外星旋轉
距離我們大約4.22光年
當然
科學家們還發現了一些更加遙遠的系外行星
如開普勒452b
就是一顆距離我們1400光年外的超級地球
那麼科學家們是如何發現這些遙遠的系外行星呢?
第一個就是天體測量
根據現代的天文認知來看
一顆行星其微小的影地也會對其母恆星造成影響
我們便可以利用一些非常精確的天文設備
找到一些恆星周圍的行星
第二個
便是鏡像速度法
和第一種方法較為類似
當一顆行星圍繞恆星公轉時
它所產生的引力會對恆星造成輕微的擾動
從而使得恆星光會發生偏移
導致恆星光出現穩定的紅移和藍移變化
很多天文團隊就是利用這種方法
發現了一些系外行星的存在
第三個方法
就是脈衝星計時法
脈衝星是宇宙中一種密度極高的天體
它不僅能夠保持高速的自轉
同時還能夠週期性的發出脈衝信號
當一顆高速旋轉的脈衝星周圍有行星時
這顆脈衝星的自轉週期會發生週期性的變化
由此
我們就可以推斷出
這顆脈衝星的周圍有行星的存在
然而
這種辦法有很大的侷限性
它只能搜索銀河系內脈衝星附近的行星
其他恆星系內的行星是無法用這種辦法找到的
第四個辦法就是直接觀測法
我們像發現恆星一樣
去直接觀測宇宙中的行星
然而這種辦法幾乎無法找到那些遙遠的系外行星
它需要這顆行星足夠大
且距離我們足夠近
還要不能太靠近恆星
從而被恆星的光所覆蓋
同時
還需要我們擁有非常強大的空間望遠鏡
纔有那麼一絲機會找到
第五個辦法就是臨日法
也是現如今搜索系外行星運用最廣泛的辦法
當一顆行星從其母恆星盤面的前方橫躍時
它便會擋住其母恆星的一部分光芒
從而使得其母恆星發出的光
發生一些微小的變化
我們在地球上
便可以利用一些非常靈敏的光度測量儀器
感知到這些恆星發生的微弱光芒變化
從而感知到其周圍的行星存在
同時我們還可以通過這顆恆星變暗的程度
以及變暗的週期
去確定這顆行星的大小以及運轉週期
以此來確定
這顆恆星的周圍
附近究竟有多少行星的存在
正如太陽系內的水星一樣
當它和我們的地球處於同一色時
水星經過太陽時
便會擋住一部分太陽所散發的光芒
而我們就可以在地球上看到水星的身影
開普勒太空望遠鏡使用的就是靈日法
它會在長時間中
對銀河系內超十萬顆恆星進行觀測
並掃描記錄
每一顆恆星在不同位置的亮度變化
並以此發現了非常之多的開普勒天體
因此
靈日法也是人類目前
發現細百行星用的最多的辦法
也是最為高效、準確的辦法
科學家們已經用靈日法
發現了很多超級地球的存在
在它們之中
很有可能也有著和我們地球一樣的生命星球
然而距離的遙遠
使得如今的人類
想要到達這些超級地球之上
是一件不可能的事情
