【星闻星事系列06】探空火箭助力外星生命搜寻

发布者:江苏省天文学会文章来源:江苏省天文学会发布时间:2019-08-19浏览次数:14


如何才能确认发现了外星生命的迹象?答案也许来自恒星而非行星。新的探空火箭计划将有助于解答这个问题。


[图片说明]:要解读一颗行星的生命迹象,就必须先了解它的宿主恒星。版权:NASA/GSFC/C. Meaney/B. Monroe/S. Wiessinger。


在搜寻太阳系外生命的迹象时,通常寻找的是能表征某颗行星上存在生命的指示物,被称为生物标记。

虽然地外文明探索依靠电磁波来寻找外星文明的信号,但今天大多数天文学家实际上寻找的是与生命有关的化学标记。例如,在地球上氧是最清晰的生物标记。这是自从35亿年前生命出现以来,地球发生的最大变化。

但生命并不是制造氧的唯一方式。为了识别出这一并非由生物所产生的氧信号,美国宇航局正在推进“SISTINE”探空火箭项目,该名称是“近距太阳系外行星宿主恒星过渡区辐照度亚轨道成像光谱仪”的英文缩写。其目的是为了测试一种观测太阳系外行星宿主恒星的新方法,以便更好地了解它们是如何在行星上制造出氧的。

通过直接把一枚火箭送入外太空,就可以拍摄近距太阳系外行星宿主恒星的光谱,由此可以识别出它们能发出何种类型的光。SISTINE特别专注于其他空间望远镜无法观测的紫外光。

紫外光可以与二氧化碳作用,剥离掉碳,留下氧分子。或者,它可以破坏于水蒸气,分离氢和氧,其中一些氧原子会重新结合成氧分子。在这些情况下,即便没有生命,也可以探测到一个富氧的大气。

如果SISTINE可以证明某颗恒星却会发出紫外线,就能帮助天文学家更好地了解可能会被混淆的生物标记。太阳发出的紫外线量不足以对地球的化学成分产生很强的影响,这就正是地球大气中的氧气是来自于生命的原因。但并非所有情况都是如此。更小且更暗的M型矮星比太阳更容易发生爆发,发出极强的紫外线,在周围的行星大气中制造出大量的氧气。

2019年8月SISTINE的第一次发射将是一次校准飞行,以确保望远镜可以准确地探测到紫外光。其测试的目标不是太阳系外行星,而是一个在紫外波段十分明亮的气体云NGC6826。如果一切顺利,它将在2020年再次发射用来探测半人马α系统。它是距离地球最近的恒星系统,其中包含有行星。

此外,氧气不是地球上唯一与生命有关的气体,甲烷也是非常重要的一种。同样地,甲烷也可以在非生物过程中产生。通过深入了解这些物质会在何时何地由非生物过程产生,科学家将能更进一步地认识所观测到现象本质。


原文链接:http://www.astronomy.com/news/2019/08/nasa-rocket-launch-set-to-aid-search-for-signs-of-alien-life


作者:Korey Haynes
编译:程小桐
校审:谢懿