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NASA的詹姆斯·韦伯望远镜能够探测外星生命吗?

日期:2018-09-21 14:39   点击:

詹姆斯·韦伯望远镜具有一些从未在太空中应用过的新技术。

詹姆斯·韦伯望远镜具有一些从未在太空中应用过的新技术。

   北京时刻9月18日音讯,据国外媒体报道,假设NASA的詹姆斯·韦伯望远镜此次能按方案在2021年发射,现已比原定时刻晚了14年。但等它进入预订轨迹,在距地球150万公里处环绕太阳旋转,便将为天文学带来革命性的改动。

  NASA骄傲地表明,詹姆斯·韦伯望远镜能够“回望曩昔,带咱们查询前期世界中构成的第一批星系”。假设说这还不行斗胆的话,该望远镜作为哈勃望远镜的继任者,还有另一项杰出才干:科学家或许能用它来寻觅外星生命的痕迹,勘探附近恒星周围的行星大气是否因外星生命的存在发作了改动。

  尽管如此,这一项目在2011年曾差点被美国政府撤销。这很大程度上与它的昂扬本钱有关。该望远镜开始预估本钱为10亿美元,但现在已变成了100亿美元。但天文学家们则对这项发射方案激动不已。

  怎么勘探悠远行星上的生命?

  华盛顿大学天文学家约书亚·克里桑森·托顿和他的团队对詹姆斯·韦伯望远镜进行了查询,剖析该望远镜能否在附近恒星周围行星的大气中勘探到所谓的“生物符号”。

  “咱们能够在接下来几年间翻开这类查询、勘探生命痕迹。”克里桑森·托顿表明。

  此项研讨的根底是,詹姆斯·韦伯望远镜对光线的敏感度十分高,因而能识别出所谓的“大气化学不平衡”现象。这个术语可能不是很好记,但它其实由来已久,最早由闻名科学家詹姆斯·洛夫洛克和卡尔·萨根提出。其原理是,假设明日地球上的悉数生命俄然消失,构成大气的各类气体就会发作天然化学反应,大气的化学组成也会渐渐改动,与原先有生物生计、排放各种废气的状况差异越来越大。

  因而,搜索氧气存在的痕迹一向被视作寻觅外星生命的好办法。但这是以地外生命遵照与人类相同的生物机制为条件的。但现实或许并非如此。所以评价行星的大气化学不均衡状况,即评价某颗行星大气与“正常状况”的违背程度,或许才是寻觅外星生命的要害。

  环绕其它恒星旋转的行星大气的化学成分能够经过光线来丈量:当该行星运动到地球与其地点的中心恒星中心时,细心丈量恒星光线的细微削弱起伏。行星大气中的气领会导致削减的光线量跟着光线波长而改动,然后协助咱们了解大气中各化学元素的含量。

  最佳观测目标是什么?

  克里桑森·托顿模拟了詹姆斯·韦伯望远镜若查询TRAPPIST-1可能取得的数据。这颗恒星与木星巨细相仿,距太阳约39.6光年。2017年,科学家发现TRAPPIST-1周围有7颗地球巨细的行星,一度引起轰动。其间几颗还具有液态水,因而很可能存在地外生命。

  华盛顿大学的研讨人员预言,詹姆斯·韦伯望远镜能够依据甲烷和二氧化碳影响的波长范围内的光线削弱起伏,丈量第四颗行星TRAPPIST-1e大气中的甲烷和二氧化碳含量。而这样的痕迹几乎弱小得不可思议,因而丈量起来难度极高。但康纳尔大学天文学家乔纳森·鲁宁教授对这一预言感到十分激动,称“詹姆斯·韦伯望远镜真的能做到这一点。”

假设地球上的生命俄然悉数消失,地球大气也将发作改动。

假设地球上的生命俄然悉数消失,地球大气也将发作改动。

  不过克里桑森·托顿指出,等这一丈量使命完结之后,咱们要先提出一个问题:是否存在能发生相同作用的非生物进程?包含地球大气在内,行星大气也能够被火山喷射等非生物进程改动。因而,假设咱们发现TRAPPIST-1e的大气构成存在反常,首先要扫除一切非生物影响,然后才干宣告该星球上存在地外生命。

  克里桑森·托顿表明:“要证明这一点,需求进行屡次查询,才干让这一发现铁板钉钉。不过,假设咱们勘探到了某种反常情况、又找不到其它解说,这将是一次无比令人激动的发现。”

  还有哪些组织将翻开此类研讨?

  现在,詹姆斯·韦伯望远镜的金色反射镜仍被安全地锁在加州的一座试验室里。要探究上述可能性,天文学家还需持续等候。

  此外,该望远镜还将与一系列新设备联手,共同在接下来几十年间对其它恒星周围的行星翻开具体查询。

  研讨人员正准备在夏威夷和智利打造巨大的地上望远镜。欧空局由英国领导的Ariel使命也将于本世纪20年代末翻开,对其它恒星周围的恒星大气进行查询。

  鲁宁教授表明:“我想咱们正处于一个知道世界、探究太空的绝佳机遇,而下一步将由詹姆斯·韦伯望远镜来完结。它一定会物超所值。”

  该望远镜上由英国主导担任的中红外线仪器团队首席科学家吉莉安·莱特教授也附和这一点:“咱们此前从未有才能在太空中翻开这样的豪举。要说一台望远镜将翻开咱们了解世界的新窗口,这种说法可能很老套,但对詹姆斯·韦伯望远镜而言,此话一点点不虚。”