将月亮作镜面研究地球 NASA新方法寻找宜居行星

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【大纪元2020年09月01日讯】(大纪元记者笛睿编译报导)天文学家利用去年一次月全食的机会,通过哈勃望远镜成功捕捉到地球大气层含有臭氧的光谱特征。这项实验验证了理论的可行性,科学家计划将来用更敏感的望远镜,通过这种方法分析遥远地外行星的宜居性。

哈勃望远镜并不是直接观测地球大气层。在美国宇航局(NASA)的示意图上可以看到,月全食的时候,太阳、地球、月球依次从左到右排成一条直线,哈勃望远镜位于月球和地球之间。被地球大气层过滤的阳光照射在月球上,哈勃望远镜接收经过月球反射的这部分光线,进行分析。

科学家认为,望远镜在这样的条件下接收到的光线,类似系外行星凌日时刻,其主星透过系外行星大气层射向地球的光线。如果那样的光线具有类似这次实验记录的光谱特征,科学家认为这可以作为判断系外行星宜居性的方法。

这次实验记录并分析了可以说明地球大气层存在臭氧的光谱特征。

臭氧是大气中的氧气被紫外线照射后形成的产物,它们在地球上空形成一个保护层,降低紫外线对地面的辐射。

“光合作用通过来自恒星的光芒,与行星上最可能富含的像水、二氧化碳这样的成分发生互动,可能是任何一颗行星上都会发生的、最有效的代谢机制。宜居的行星应该都会具有这些元素。”这项研究的作者之一NASA科学家阿尼(Giada Arney)说。

因此在对系外行星的探索中,科学家认为存在臭氧是宜居性的关键因素之一。当然,这不足以作为判断的唯一条件,还要考虑很多其它因素,才能判定一颗行星的宜居性。

当行星从它们的主星前面经过,望远镜接收到的光谱,就是主星的光线被这颗行星的大气过滤后的结果。根据这颗行星大气成分的不同,特定颜色的光线将被阻挡。

现在科学家已经在用哈勃望远镜分析一些系外行星的大气成分,但是它们多数是体积有地球好几倍大的超级大行星。像地球这样较小的行星,大气层也相对薄一些,NASA形容说“就像苹果皮”一样。所以要探查类地行星的大气特征会困难很多。

因此科学家在等待比哈勃更大的望远镜来搜集这些数据,而且需要连续观测几十个小时,才能累积足够的特征信息,进行这个领域的探索。

 

这份研究近期发表在《天文期刊》(The Astronomical Journal)上。◇

责任编辑:朱涵儒

 

 

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