寻找地外生命并非眼见为实 恒星也会制造假象

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2019-09-09

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原标题:寻找地外生命并非眼见为实恒星也会制造假象在与地球截然不同的世界上,我们认为的“生命信号”可能并不那么准确。 近期,天文学家发现,我们原本认为是生命迹象的标志可以由非生物过程激发出来。

美国科罗拉多大学博尔德分校的天文学家凯文·弗朗斯认为,要想获得一个行星上真实的生命迹象,你必须超越行星本身,去观测它所环绕的那颗闪耀的恒星。

因此,弗朗斯设计了西斯廷(SISTINE)计划,并于近期在新墨西哥州的白沙导弹靶场完成了发射任务。 它将紫外光谱仪搭载在BrantIX探空火箭上飞行15分钟,观察遥远的恒星,以帮助明晰围绕它们运行的行星上的生命迹象。 紫外线也可以“制造”生命迹象“一般而言,被我们称为宜居带中的行星要求具备合适的温度,以及液态水。

”中科院云南天文台研究员郭建恒在接受采访时表示,如果在此基础上,这些行星的大气中探测到有相当的氧存在,那么我们会期待这是个宜居星球。

氧被称为生命标志物,一直以来都是我们判断地外生命是否存在的一个重要指标,地球氧气的“进化史”似乎很好地证明了这一点。 46亿年前,地球刚刚形成时,空气中的二氧化碳是今天的200倍。 当时生存在地球上的是一些厌氧生物,它们吸入二氧化碳,将氧气作为一种废物排出。

直到后来的“大氧化”事件发生,永久的改变了地球的大气层,才有了后面一系列的生命进化史。

可以说,没有地表生命,大气中就不会有氧气。 因此,探测行星大气中的氧气一直以来都是我们寻找地外生命的一个标准。

但是,近期天文学家们发现,光探测行星是不够的,因为它所围绕的恒星很有可能会制造出迷惑的“假象”。 恒星如何“使诈”?罪魁祸首其实是恒星的紫外线。 中科院国家天文台研究员王炜表示:“恒星发出的紫外线辐射能量很高,能轻易打开二氧化碳分子和水分子的分子键,使分子中的原子获得自由,而两个氧原子组合起来就会形成氧分子。

换句话说,恒星的紫外辐射也会导致行星上产生氧气分子。 ”因此,这些指标既可以被解释为存在地外生命,也可以被解释为是由恒星紫外辐射产生的虚假生命信号。 “因此,要在行星上寻找地外生命,我们必须了解其围绕恒星的紫外辐射特性。 ”郭建恒表示。

西斯廷任务先行测试技术仪器因此,弗朗斯发布了西斯廷任务,观察具有行星的恒星在远紫外波段的辐射情况,以便更好地区分行星上的氧气是由生命过程产生还是紫外线产生。 “对恒星远紫外的观测是较为困难的。 在过去的几十年里,仅仅有几个仪器开展了这方面的工作。 ”郭建恒表示,哈勃太空望远镜是其中的一个。 哈勃太空望远镜是一台功能很强大的望远镜,它覆盖了紫外、可见光和红外的波段。

在紫外波段的观测主要依赖于COS和STIS两台仪器。 “和SISTINE相比,在90—120纳米的波段,COS和STIS的探测能力不够强,而西斯廷能够很好的探测—160纳米的波长范围。 ”郭建恒在采访中说。

本次的观测目标是颗白矮星的气体星云NGC6826。

行星状星云是中小质量恒星死亡之后的产物,紫外辐射强,有许多尖锐的谱线。 “这次观测主要是为了测试西斯廷的仪器。

”王炜表示,SISTINE将为新的大型空间项目提供技术验证,包括紫外探测器和新的光学镀膜技术等。 西斯廷还可以测量耀斑,或明亮的恒星爆炸,这些耀斑会同时释放出强剂量的远紫外光。

频繁的耀斑会把适宜居住的环境变成致命的威胁。

不过,由于西斯廷的任务是搭载在BrantIX探空火箭上进行15分钟的飞行观测,观测时间短,观测的目标有限。

“作为对新技术的测试性探测是可以的,长期观测的优势不太明显。 ”郭建恒表示。

西斯廷计划2020年再次飞行,观测距离地球光年的半人马座阿尔法三星系统中的两颗恒星。

在这两颗恒星中,其中有一颗拥有离地球最近的系外行星。 值得一提的是,“除了氧气之外,叶绿素也是能够证明生命存在的直接证据。 如果行星上存在大片的森林,植物会吸收绿光从而导致行星在微米的反射光谱降低,而这一现象在未来是可能被观测到的。

”王炜表示。

(实习生林文慧记者徐玢)(责编:王艳、赵怡)。