行星猎手规划宜居世界路线

研究人员旨在搁置分歧,寻找遥远世界上的生命

斯科特·高迪厌倦了争斗。作为俄亥俄州立大学哥伦布分校的一名天文学家,他专注于以争吵闻名的系外行星研究领域,该领域内的争斗包括围绕数据访问的激烈争执以及在太阳系外寻找行星的团队之间的巨大裂痕。

1月4日,在华盛顿州西雅图,高迪将迈出试探性的第一步,以团结这个吵闹的群体。作为美国宇航局系外行星探索项目分析小组的主席,他将尝试推动一屋子的美国系外行星科学家为该领域未来的发展制定一个连贯、具体的愿景。

时机已经成熟。研究人员几乎已经完成了对美国宇航局的行星搜寻飞船开普勒在2009年至2013年间产生的数千条线索的梳理工作,并且正在从该飞船有限的“K2”任务扩展中挤出更多数据(参见《自然》514,414–415;2014)。到2020年代中期,如果预算允许,天文学家预计将有一颗名为广域红外巡天望远镜(WFIRST)的卫星忙于编目那些距离其主恒星太远而开普勒无法发现的行星。


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。


开普勒和WFIRST将共同对我们星系中存在多少行星进行粗略统计。但是,美国宇航局尚未弄清楚如何解决下一个更关键的问题:这些行星上是否真的能存在任何生命?以及为了了解某个世界的可居住性,需要做些什么?

“我们现在想知道的大问题是:在WFIRST之后,我们想做什么?”高迪说。

他和其他人说,现在开始担心还为时不晚。美国宇航局根据每十年进行一次的社区调查来优先安排其任务。系外行星科学在2010年的调查中表现不佳,部分原因是该领域无法就统一的愿景达成一致。

纽约州伊萨卡市康奈尔大学的天文学家丽莎·卡尔滕内格说:“我们生活在一个历史上第一次有可能回答我们在宇宙中是否孤独的时代。” “如果我们不能实现这个目标,那将是一件非常遗憾的事情。”

几乎所有人都同意,下一个重大步骤将是能够直接观测外星世界的太空望远镜。(开普勒使用间接方法来推断系外行星的存在。)早在2000年,美国宇航局甚至开始计划这样的航天器。但是,这些梦想因任务的潜在成本和缺乏实现该目标的技术而破灭。

直接成像望远镜将使用两种方法中的一种来阻挡主恒星的光线,从而使其能够探测到围绕它们运行的较暗淡的行星。一种方法是日冕仪,这是一种位于太空望远镜内部的圆盘,可以阻挡中央恒星的光线,从而使行星进入视野。WFIRST目前计划配备一个日冕仪,使其能够直接对系外行星成像,但该仪器可能会因预算原因而被削减。另一种选择是星影,这是一种不透明的轨道材料,它将自身定位在离太空望远镜一定距离的位置,并从那里阻挡恒星的光线。

宾夕法尼亚州立大学大学园的系外行星研究员苏夫拉特·马哈德文说:“考虑到这个领域是如此令人兴奋和充满活力,如果未来十年内没有某种成像任务,我们都会非常失望。”

目前,欧洲航天局正在计划PLATO(行星凌日和恒星振荡),这是一项2024年的系外行星任务,不会直接对行星成像。美国天文学家将继续尝试收集更多关于系外行星的信息。凌日系外行星勘测卫星是美国宇航局计划于2017年进行的任务,它将寻找穿越附近50万颗明亮恒星表面的行星。定于2018年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜将探索相对较小的系外行星上的云层和大气层,尽管它不太可能看到像地球一样小的行星。

马里兰州格林贝尔特市戈达德太空飞行中心的的天体物理学家安基·罗伯格说,尽管如此,这些即将到来的任务并没有真正解决人类在宇宙中是否孤独的问题。“我相信,时间已经临近,”她说,“我们应该真正尝试通过一项能够找到附近类地世界上的可居住条件并查看它们是否可能支持生命的使命来解决这个问题。”

本文经许可转载,并于2014年12月29日首次发表

© . All rights reserved.