外星行星科学迎来光明未来,历经20年

天文学家现已证实,在我们的太阳系之外,存在着近 2,000 颗行星

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20 年前的这个月,人类对自身在宇宙中地位的理解开始发生重大变化。

1995 年 10 月 6 日,瑞士日内瓦天文台的米歇尔·麦耶和迪迪埃·奎洛兹宣布发现了巨大的、炙热的 51 Pegasi b,这是第一颗围绕类太阳恒星发现的外星行星

任何类型的第一颗外星行星都是在 1992 年由天文学家亚历山大·沃尔兹森和戴尔·弗雷尔发现的,他们发现了两颗环绕快速旋转的恒星尸体——脉冲星运行的行星。尽管这项发现具有里程碑意义,但 51 Peg b 的宣布可能引起了更大的共鸣,因为脉冲星与地球太阳这样的“正常”恒星相去甚远。 [最奇异的外星行星]


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在过去的二十年中,外星行星科学这一新兴领域发展迅速:天文学家现已证实,在我们的太阳系之外,存在着近 2,000 颗行星。(确切数字因咨询的数据库而异。)

超过一半的已确认发现归功于美国宇航局的开普勒太空望远镜,该望远镜于 2009 年 3 月发射,耗资 6 亿美元,旨在确定类地行星在银河系中普遍存在的程度。

开普勒还发现了 3,600 多个额外的行星候选者,任务科学家表示,其中约 90% 最终将通过后续分析或观测得到证实。

但开普勒的成功不仅仅在于原始数字。例如,航天器的数据表明,银河系中的每颗恒星平均至少拥有一颗行星,并且大约 20% 的类太阳恒星拥有潜在可居住的、相对类地球的世界。

未来 20 年应该会为外星行星科学带来更大的飞跃。例如,美国宇航局计划在 2017 年发射凌星系外行星巡天卫星 (TESS),并在明年发射耗资 88 亿美元的詹姆斯·韦伯太空望远镜。

美国宇航局官员表示,TESS 应该会发现许多相对靠近的外星行星,JWST 可以扫描这些行星的大气层,寻找氧气、甲烷和其他可能的外星生命迹象。(开普勒的大多数发现都太遥远,无法以这种方式探测。)

在 2020 年代中期,美国宇航局也可能发射一项名为 WFIRST(广域红外巡天望远镜)-AFTA 的太空望远镜任务,该任务除了解决其他重大天文学问题(例如神秘的暗能量的本质)外,还将搜索和表征外星行星。

此外,欧洲的盖亚太空望远镜目前正在绘制 10 亿颗银河系恒星的位置和运动图。欧洲航天局 (ESA) 官员表示,这项任务最终可能会发现数千个新的行星系统。

欧空局还计划在 2024 年左右发射一项名为 Plato 的新太空任务,该任务应该发现和表征许多靠近地球宇宙邻域的岩石状、潜在可居住的外星行星。

并非所有外星行星活动都将在太空中进行。三架巨型地面望远镜计划于 2020 年代中期上线——巨型麦哲伦望远镜 (GMT)、三十米望远镜 (TMT) 和欧洲极大望远镜 (E-ELT)。GMT 和 E-ELT 将在智利安第斯山脉的山顶运行,而 TMT 则正在夏威夷莫纳克亚火山顶上建造。

所有三架巨型望远镜都将执行广泛的天文观测,其中包括外星行星探索。

当然,外星行星科学家——以及许多各行各业的科学家——所希望的巨大飞跃是发现地球以外的生命。奎洛兹认为这将会发生。

“迟早会在这些行星中的一些行星上发现生命,”奎洛兹上个月告诉 BBC。“不会是我;会是其他人。但在某种程度上,我已经踏入了这个领域。”

版权所有 2015 年 SPACE.com,Purch 公司。保留所有权利。未经许可,不得出版、广播、改写或再分发本材料。

Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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