系外行星大爆發，地球不再孤獨 #科普 #探索

在二十年以前,有一羣科學家決定去探尋地球之外,是否存在其他的天堂, 寄繞着照亮我們夜空的恆星運轉的系外行星。 不過,這僅僅在過去的十幾年裏,我們就經歷了對這些系外行星的爆發性的發現, 這也徹底地改變了整個天文學的領域。 系外行星獵手座的早期階段發現了大型的,體積龐大的木星那樣的行星。 這些氣體巨人也通常易於發現,但它們對於我們所知的生命來說卻是充滿了敵意的。 然而,就在現在,新的望遠鏡和技術也使天文學家能夠瞄準更小, 如地球大小的那些行星。 而這些令人驚歎的結果卻已經徹底改變了我們在宇宙中的未知看法。 我們現在還知道一些寶貴的事實, 即我們的地球並非是宇宙當中獨一無二的,甚至它都不算是罕見的。 因爲,在宇宙當中有大量,成羣的其他類地行星在其他星球周圍飄蕩, 有些恆星還可能有多顆類地行星繞着它們運轉。 類地行星它是如此之常見。 我們要感謝這場系外行星的爆炸發現,要歸功於一個叫做開普勒的太空望遠鏡。 開普勒太空望遠鏡它是一架在太空當中的觀測臺,它也一直凝視着天空中的一個點。 它現在觀測了大約15萬顆恆星,一直在尋找繞着這些恆星運轉的行星的蛛絲馬跡。 每當行星經過恆星前方時,它們就會擋住一點恆星的光芒。 如果當你繪製從恆星獲得的光的數量時,它就會下降然後在行星經過時再次上升。 這一現象在短短的四年裏,科學家們僅僅通過觀測它們的影子就探測到了一千多顆系外行星。 但它們卻無法告訴我們因引石油巨大的氣體行星還是對生命有敵意的潛在可居住的類地行星所產生的。 當行星經過它們的母星前方時,我們所測量的是行星面積相對於其經過的恆星面積的比值。 這些基本上有大型的類似木星大小的行星穿越巨大的恆星, 也有與地球大小的行星穿越較小的恆星一樣會擋住同樣比例的光。 但是,要想證明它是一個行星或是類地行星,你就需要首先使用世界上最大的望遠鏡測量其恆星的大小。 但這種操作它是非常耗時,昂貴的,它也會產生大量的系外行星積壓。 但是,天文學家凱文·斯塔辛卻提出了一個巧妙的捷徑,將原始的開普勒數據轉化爲聲音。 開普勒望遠鏡在數據中直接測量的是由於其表面的氣體沸騰和激盪而產生的恆星微小亮度的變化。 我們可以拿這些光的閃爍數據,然後在聲音工作室裏將其轉化成音頻頻率,這樣我們就可以用聲音來表示我們實際上用光檢測到的東西。 恆星越大,其表面沸騰的活動就越劇烈,這也使得大恆星的閃爍更爲的強烈。 一旦轉化成聲音,這種沸騰也會變成了一陣震耳欲聾的嘶嘶聲。 但是在較小的太陽黑子主導的聲音拋面中,它會形成低頻的嗡嗡聲,實際上這些聽起來就像是一系列的點擊聲。 曲線下面是需要測量恆星大小的微弱的嘶嘶聲,但通過準確測量這種背景噪音的水平,斯塔辛可以計算出恆星的大小。 在這種情況下,它的大小大約與我們的太陽相同,凱文的工作可能是系外行星獵手座一直在期望的突破。 這也是一種廉價的方法,但結果卻幾乎是順時的。 一旦我們知道了恆星的大小,並能推斷遮擋它的行星的大小也就會變得輕而易舉了。 在我們所知的生命當中是需要水的,科學家們究竟瞭如何在光年之外的行星上找到這種奇蹟的物質呢? 我們也知道,在有水的地方會興旺發達,無水的地方則遭受苦難。 但令人驚奇的是,我們今天飲用的水中含有與一億年前孔蒙所飲用的水相同的原子。 這也是形成地球上早期雲層的水,它距今也有40億年。 地球上曾經存在的每一種生物也都使用這一比例的水作爲維持生命的生化動力。 在地球上,所有的生命也都需要液態水來生長和繁殖,這也是生命的共同生態的要求。 液態水對於推動進化而言太過的重要了,分子也可以溶解在水中,實際上它與水中更復雜的鏈條進行相互作用。 它們通過電荷進行,其中在H2O的氫和氧之間分離出正電荷和負電荷,這些電荷也會分解出碳基分子,這也是自然界中無處不在的碳基分子。 這在其他液體當中是非常罕見的,因此,液態水是一個自然的起點。 當你朝着宇宙外看,並說到哪些行星可能有生命呢?就需要了解宇宙中有多少液態的水。 天文學家首先必須要計算水的各種形式有多常見,但是令人驚奇的是,無論他們朝哪裏看,他們都發現水是無處不在的。 水汽在其氣體形式中非常的普遍,我們看到水蒸汽充滿了星際空間,我們在雲層中也看到了實際上正在形成恆星和行星的物質的雲彩。 由於水是恆星和行星的基本構建模塊,那麼系外行星世界肯定也會豐富地存在。 但如果我們正在尋找生命的存,我們首先就需要找到液態水的存在,並且需要有大量的液態水。 爲了找到它們,天文學家從一個童話故事中汲取了靈感,就是每個人都知道格林納達和三隻熊的著名故事以及周的故事,其中一個太熱,一個太冷,一個剛剛好。 當涉及到像主週一樣的製造生命時,你就需要有一個既不太熱也不太冷,剛剛好的環境。 在傳統上,我們在圍繞恆星的舒適區域尋找這個神奇的距離,這個區域也被稱爲格林納達距離,它也是基於地球繞太陽的軌道測算的。 但隨着它們發現了越來越多的系外行星,它們也不得不重新評估這些邊界。 這對於液態水來說並沒有一個固定的距離,這要取決於它們母星的亮度,這對於一個暗淡的恆星,你就需要更靠近它。 一個熾熱的恆星,它非常明亮,那麼就需要離得更遠。 雖然科學家們已經計算出在恆星的格林納達區域內可能有多少煙石行星,這個結果也是超過300億個潛在的水世界。 然而,驚人的是,最近的發現並揭示,不僅有行星沐浴在溫暖的格林納達區域陽光下,甚至還可能存在着被海洋染成藍色的衛星。 這種變革性的認識也讓我們對宇宙中的生命之謎更加充滿期待。 OK,今天的內容就到這裏就結束了。 如果你從今天的影片中獲得了一些價值,希望你能點贊並分享給身邊的人。 感謝觀看,別忘了點贊和訂閱。 我們下期節目再見。