“苔丝”升空：卫星有啥绝活 为何寻找系外行星

新华社华盛顿4月18日电新闻分析:为什么你花太多时间寻找外星行星

新华社记者周舟

东部时间18日晚，一颗新的探测外行星的探测器Tess(过*行星探测卫星)发射升空。它将坚持使用开普勒望远镜，继续在广阔的宇宙中寻找系外行星。为什么地球上的人类如此关心系外行星？新一代的苔丝能认出恒星并开创人类研究系外行星的新时代吗？

你为什么要寻找系外行星

苔丝是2009年发射的开普勒任务的继承者。开普勒的设计任务持续了3.5年，历经数次磨难后仍在服役。但是“所有的好果子都被摘走了”，天文学家希望对太阳系以外的行星邻居做一次更详细的“普查”，所以“苔丝”接过了接力棒。

寻找系外行星的人主要试图回答三个“终极问题”:

首先，我们来自哪里？这是目前太阳系外行星研究中最具科学意义的领域，包括行星起源过程中的碰撞和气体吸积、共振、椭圆轨道和新动态演化过程中的混沌等。

第二，我们是宇宙中孤独的文明吗？物理学家费米曾经问过一个著名的问题:“它们在哪里？”因为我们知道地球不是宇宙的中心，所以人们推测可能有外星文明，但是对太阳系的行星如水星和火星的探索还没有找到生命存在的证据，所以科学家已经将触角延伸到了系外行星。

第三，我们要去哪里？在地球资源枯竭后寻找“另一个星球”是许多科幻小说的主题。现在，寻找一颗适合居住的行星已经成为一项严肃的科学研究。2016年，一个国际团队发现，一颗围绕半人马座比邻星运行的行星可能有一个适合生命繁衍的环境，这激发了人类寻找“第二个地球”的热情。

“我们已经为未来的系外行星研究奠定了基础，不仅是在21世纪，而且在22世纪，甚至1000年后，”美国麻省理工学院的任务经理兼天体物理学家乔治·里克说。"苔丝因建立了最好最亮的太阳系邻居系统而被人们铭记."

为什么系外行星很难找到

目前，仅银河系中的恒星数量就已达到数千亿颗，太阳系外行星的数量也必然是少数。

太阳系中的行星在所有主要的古代文明中都有记录，但是证实系外行星的存在已经是最近30年的事情了。

1988年，天文学家通过间接手段在距离地球45光年的仙王座小曾巴发现了一颗疑似系外行星，但直到2003年才证实了这一结果。

1992年，天文学家第一次证实了两颗围绕脉冲星旋转的外行星，1995年，他们第一次证实了围绕主序列恒星旋转的外行星的发现。

地外行星很难找到，主要是因为与耀眼的恒星不同，自身不发光的地外行星隐藏在恒星的光芒中，很难被准确观察到。为了“看到”系外行星，天文学家尽了最大努力。

在10多种观测方法中，径向速度法和渡越光度法是两种主要的间接探测方法。其中，经纬仪测光法可以确定行星的半径。原理是当一颗行星穿过母星时，母星的亮度会根据母星和行星的相对大小而略微变暗。当一颗地球大小的行星“超过”一颗太阳大小的恒星时，它只会导致恒星变暗0.008%。因此，检测设备必须有一只“金眼”才能看得清楚。

这颗卫星的独特技能是什么？

夏威夷大学的天文学家丹尼尔·休伯说:“苔丝改变了我们对行星及其母星的理解。”具体来说，探测器“苔丝”主要有三个独特的技能。

首先，它可以看得很远。根据美国宇航局的说法，苔丝将扫描太阳附近大约20万颗明亮的恒星来寻找凌星的系外行星。

两年之内，“苔丝”将扫描一整天的85%，并把它分成26个不同的部分。飞机上的摄像机将仔细观察每个部件27天。

与开普勒相比，苔丝的观察视野要宽400倍。苔丝观测到的恒星也比开普勒观测到的亮30到100倍，这使得地面望远镜和空间望远镜更容易进行后续研究。

其次，它发现更多。这颗卫星有望发现“大量”系外行星，可能包括数千颗系外行星候选者，大大增加了目前已知系外行星的数量。

数据显示，开普勒的任务证实了2600多颗系外行星的发现，但它没有发现隐藏在明亮恒星光下的“难以咀嚼的骨头”，这就要求拥有“更锐利的眼睛”和“不怕颤抖”的苔丝继续执行任务。

第三，它有一只“手背”。在发现数千颗候选系外行星后，“苔丝”还可以配合地基望远镜的后续观测，确认系外行星的真实身份，如行星质量等。利用已知的行星大小、轨道和质量，科学家还可以推断出行星的组成，即它们是像地球一样的岩石行星，像木星一样的气体行星，还是更不寻常的行星。

美国国家航空航天局苔丝项目的科学家斯蒂芬·莱因哈特(Stephen Reinhart)表示，探测器的目标可能会成为未来几十年科学研究的主要内容，这标志着太阳系外行星研究新时代的开始。

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