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太阳当放大镜搜寻外星生命

科普小知识2022-07-29 09:29:50
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根据美国生命科学网站,如果人类能够在太空中进行精细的操作,太阳也许有一天能够揭示生命形式是否隐藏在遥远的星球上。目前,科学家们想出了一个疯狂的主意——用太阳作为“放大镜”来寻找潜在的外星生命。

如果太阳被用作引力透镜,它将成为发现外星生命的重要线索。天体生物学家正在积极寻找外星生命信号。如果在地外行星上发现了地外生命信号,可以推断它们很可能是由地外生命引起的。然而,科学家通常擅长假设推理,并能轻易地将无生命的特征识别为生命的迹象,这意味着在遥远的行星上发现的“生命特征”不能保证发现外星生命。

因此,科学家希望利用其他技术来定位富含生物特征的行星,从而确保外星生命的真实性。在最近的国际宇航大会上,麻省理工学院的天文学家萨拉·斯·伊格尔在“生命的宇宙之旅”研讨会上说:“我们希望找到一种方法,让我们更接近具有潜在生命形式的地外行星。我们试图验证地球上的人类是否是宇宙中唯一的智能文明。然而,目前我们很难意识到这一点。”

西格尔提到了解决这个问题的一种可能的方法,即设计可以被激光束推动的微型卫星来实现星际旅行。与此同时,他提出了一个更疯狂的想法——用太阳作为引力透镜。

事实上,引力透镜的工作原理与凸透镜非常相似,但是是在宇宙的尺度上观察的。引力透镜效应是阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论预言的一种现象。在一些大质量天体附近,时空会扭曲,导致光线在大质量天体附近弯曲,导致光线在弯曲空间中沿测地线传播。最后,观察者可以看到被太空中大质量天体遮挡的光源。简而言之,引力透镜效应是当光线通过具有巨大引力的天体(如星系、星系团和黑洞)附近时,它会像凸透镜一样弯曲,然后我们可以看到这些原本被屏蔽的天体或星系。然后,根据变化的光在光谱外波段的不规则程度,可以计算出发光物体或星系的年龄和距离,也可以找到具有潜在生命形式的行星。

天文学家在利用星系作为引力透镜方面有很多经验。这项技术依赖于三个天体(观察者、防护罩和光源)的精确排列。首先,测量仪器放置在地球轨道上或其周围,地球被选为第一个天体(观测者);第二,选择一个大星系或星系团作为第二天体(屏障)。它有一定的质量,它的重力会扭曲光路。最后,作为第三个天体(发光源),遥远的地外行星是天文学家希望详细观察的目标天体。当天文学家使用大型星系作为引力透镜来校准和瞄准这些天体时,他们可以获得被测物体的清晰图像。

基于同样的基本原理,科学家可以把太阳用作放大镜。尽管它不同于作为引力透镜的星系,但它是一项研究创新和壮举,需要从一次不可思议的旅程开始。西格尔说:“我们不知道我们能否做到这一点。我们需要发射一个探测器围绕太阳喷射,并加速到离太阳500个天文单位(1个天文单位是指地球和月球之间的距离)。相比之下,1977年发射的“旅行者1号”宇宙飞船目前是离地球最远的探测器,但它离太阳只有150个天文单位。

此外,距离不是唯一的挑战性问题,引力透镜的校准仍有一定难度。只有确保三个天体(不可预知的人、屏蔽物体和光源)的精确排列,才有可能观察到具有潜在生命形式的地外行星。然而,在寻找外星生命的公开探索中,每一项潜在的创新技术和大胆的假设都将有助于提高解决这一宇宙之谜的可能性。