到底有没有外星文明?专家称:未来十年我们就能知道答案

據Space.com報道, 美國航天界和天文界將在未來十年, 竭盡全力地去回答地球以外是否存在生命這一基本問題。 這似乎看起來稀松平常, 因為我們一直在這樣詢問, 不過也一直沒有明確的答案, 可現在的技術手段和我們對宇宙的認知已經更深一步的情況下, 問出這樣的問題似乎能更大概率的知道答案。

Astro2020:天文學的“十年計劃”

“五年計劃”大家都知道, 那你聽說過美國天文學界的“十年計劃”嗎?

每隔十年, 美國天文學界都會在相關領域過去和當前研究成果的基礎上,

為該領域未來十年的發展方向提供具有廣泛共識的建議, 類似于指導我國經濟與社會發展的“五年規劃“。


2018年, 已經走到了美國天文學第六個“十年計劃“的尾聲, 美國科學院和天文學委員會正在向天文學家們征集“七十“計劃——Astro2020的意見, 這些意見將決定未來十年, 美國天文學的發展方向和目標。

那天文學家們都提出了哪些重磅意見呢?

最近的一條建議提自9月5日。 該日, 美國一首屈一指的科學咨詢小組發表了一份國會授權報告, 表示美國宇航局應該將其系外行星研究相關的預算, 集中在建造大型空間與地面望遠鏡上, 這么做的目的是要對系外行星進行直接觀測。


大型紫外光學紅外探測器(LUVOIR)的藝術圖, 該望遠鏡可以用來直接拍攝系外行星。 NASA

系外行星與直接觀測

系外行星、直接觀測,

這兩個詞過去八竿子打不著一塊兒。

我們都知道, 行星自身并不發光, 在晴朗的夜晚裝飾地球夜幕的金星、火星、木星、土星, 都是反射的來自太陽的光線。 天文學家和普通愛好者能夠借助高倍望遠鏡看清這些太陽系胞兄胞弟的面貌, 但將觀測行星反射光這事放在宇宙的尺度之下時, 我們的望遠鏡就顯得有些捉襟見肘了。 目前靠直接成像法直接觀測到的系外行星數量也確實不多, 且都是大軌道距離的類木行星。


但美國天文學家們就是熱愛搞事情, 畢竟長久以來, 他們都只能告訴別人:“我們實際上并沒有觀測到許多行星”, 對許多系外行星的研究者來說, 這也是一個頭疼的問題。

當然, 除了能讓系外行星搬磚工們在鄰居小孩和相親對象前顯得更酷一點, 直接觀測對這些行星科學的研究者更大的吸引力, 在于其可以直接呈現出那些行星的表面特征。 好比如今研究的木星的風暴和土星的極光, 研究者也將有機會去探索那些系外行星的內部世界, 去更好地理解系外行星的本質、起源和演化規律, 以及最重要的, 去回答地球以外是否存在生命這一人類的基本問題。


這份報告的纂寫人之一、俄亥俄州立大學的天文學家斯科特·高迪(B. Scott Gaudi)這樣看待這份報告:“這是人類歷史上第一次, 如果我們選擇的話, 我們現在可以開始回答其它星球上是否存在生命這一問題。 ”

這一說法聽起來相當激動人心充滿了誘惑, 但也有人對此表示了質疑。 在不少大型項目(比如今年也在繼續拖延的韋伯望遠鏡)都不斷延遲的前車之鑒下, 還要不要如此激進再推大型項目?畢竟要是方向錯誤了,

這將是一次把所有雞蛋都放在一個籃子里的“鏡飛蛋打”, 原來那些借助小型望遠鏡項目即可進行的研究也將受到影響。

系外行星研究的過去

實際上, 系外行星研究的歷史并不長。

1995年, Mayor和Queloz在飛馬座51附近發現了第一顆圍繞主序恒星運動的木星質量級的系外行星飛馬座51b, 開啟了系外行星研究的序幕。 較全面地記載了所有已被發現的系外行星數據的網站exoplanet.eu顯示, 截至2018年9月11日, 天文學家和天文愛好者們已經發現了3824顆系外行星, 這表示過去的、間接的研究方法實際也收獲頗多, 運用較多的有以下三種:


視向速度法(Radical Velocity ,RV)。這種方法通過觀測行刑隊恒星速度的引力擾動所引起的恒星光譜多普勒效應來發現系外行星,是最早的發現系外行星的方法,前文提及的飛馬座51b便是這一方法的成果。這種方法對質量大、距離恒星近的系外行星更有效;但利用這種方法只能得到行星質量的下限,而不能獲得行星軌道的全部參數。

掩星法(Transit)。這種方法通過觀測行星經過恒星與觀測者之間(掩星事件)造成的恒星光度降低來發現小行星,從exoplanet.eu顯示的各系外行星的發現方式看,是目前發現系外行星最多的方法。這種方法對體積大、距離恒星近的系外行星更有效;可惜對任一觀測者來說,能夠發生掩星事件的行星系統數量比較有限。

微引力透鏡法(Microlensing)。這種方法通過觀測行星對背景天體光線所造成的引力透鏡效應來發現系外行星,能夠較好地反映系外行星的統計規律,只是難以對其發現的系外行星進行進一步觀測。


Kepler-186f概念圖。這是天文學家發現的第一顆處于其母星的宜居地帶、與地球大小相當的系外行星,約有地球10倍大(木星比地球大一千多倍),距地球490光年,幾乎全由巖石構成。NASA

系外行星研究的將來

對所有人類來說,這個提議或許將成為人類歷史上一個非常特殊的時刻。自人類最開始仰望星空以來,我們大概就已經在思考是否有其他生命的存在,而今我們正第一次嘗試著竭盡全力地去找到這個問題的答案。

回顧人類的發展歷史,我們將自我以外的一切人與事物定義為“他者”(The Other),將“自我”與“他者”區隔開,我們在差異之中定義、建構和完善出了“自我”。


過去,我們的活動范圍限制在地球大氣層之內,“他者”是其他民族和其他國家,我們構建出了不同的民族以及當今的民族國家,也構建出了邊緣、低級、排擠和殖民。

而今,我們的活動范圍早已突破了大氣層的限制,系外行星研究將迎來一次“躍進“式的突破,人類將越來越接近其他生命的真相,”他者“的范疇即將迎來巨大的延伸,與之對應的,人類對”自我“的認識也將發生改變。


只是這樣的變化,將構建出怎樣的宇宙呢?天上天下,宇宙大同?還是只是人類歷史經驗的延伸,“宇宙社會學“的真實呈現?

在盒子打開前,沒有人知道答案。

不要回答!不要回答!不要回答!!!

作者:麥吉,審核:于新陽,更多精彩請關注公眾號【銀河旅游局】,期待你的光臨


視向速度法(Radical Velocity ,RV)。這種方法通過觀測行刑隊恒星速度的引力擾動所引起的恒星光譜多普勒效應來發現系外行星,是最早的發現系外行星的方法,前文提及的飛馬座51b便是這一方法的成果。這種方法對質量大、距離恒星近的系外行星更有效;但利用這種方法只能得到行星質量的下限,而不能獲得行星軌道的全部參數。

掩星法(Transit)。這種方法通過觀測行星經過恒星與觀測者之間(掩星事件)造成的恒星光度降低來發現小行星,從exoplanet.eu顯示的各系外行星的發現方式看,是目前發現系外行星最多的方法。這種方法對體積大、距離恒星近的系外行星更有效;可惜對任一觀測者來說,能夠發生掩星事件的行星系統數量比較有限。

微引力透鏡法(Microlensing)。這種方法通過觀測行星對背景天體光線所造成的引力透鏡效應來發現系外行星,能夠較好地反映系外行星的統計規律,只是難以對其發現的系外行星進行進一步觀測。


Kepler-186f概念圖。這是天文學家發現的第一顆處于其母星的宜居地帶、與地球大小相當的系外行星,約有地球10倍大(木星比地球大一千多倍),距地球490光年,幾乎全由巖石構成。NASA

系外行星研究的將來

對所有人類來說,這個提議或許將成為人類歷史上一個非常特殊的時刻。自人類最開始仰望星空以來,我們大概就已經在思考是否有其他生命的存在,而今我們正第一次嘗試著竭盡全力地去找到這個問題的答案。

回顧人類的發展歷史,我們將自我以外的一切人與事物定義為“他者”(The Other),將“自我”與“他者”區隔開,我們在差異之中定義、建構和完善出了“自我”。


過去,我們的活動范圍限制在地球大氣層之內,“他者”是其他民族和其他國家,我們構建出了不同的民族以及當今的民族國家,也構建出了邊緣、低級、排擠和殖民。

而今,我們的活動范圍早已突破了大氣層的限制,系外行星研究將迎來一次“躍進“式的突破,人類將越來越接近其他生命的真相,”他者“的范疇即將迎來巨大的延伸,與之對應的,人類對”自我“的認識也將發生改變。


只是這樣的變化,將構建出怎樣的宇宙呢?天上天下,宇宙大同?還是只是人類歷史經驗的延伸,“宇宙社會學“的真實呈現?

在盒子打開前,沒有人知道答案。

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作者:麥吉,審核:于新陽,更多精彩請關注公眾號【銀河旅游局】,期待你的光臨

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