(柔和的音乐)
萨拉·西格:当我看到星星时,我会想到它们都是太阳,如果我们的太阳有行星,那么其他恒星也有行星是合理的。仅我们银河系就拥有数千亿颗恒星,可能拥有超过一万亿颗行星。这些数字如此庞大,我们几乎无法理解。
我是麻省理工学院的萨拉·西格教授。我很荣幸成为今年卡弗里天体物理学奖的获奖者之一。今天系外行星领域的大量工作都基于我和我的共同获奖者奠定的基础。我的共同获奖者戴夫·夏博诺最终找到了候选者,并发现了第一颗凌星系外行星。但这使我能够加快完成我已开始撰写的关于凌星透射光谱学的论文。我很自豪能够发明我们今天研究系外行星大气的主要方法——凌星透射光谱学。
当行星从恒星前面经过时,星光会下降一个非常特征性的量,这与行星面积与恒星面积的比率有关。现在,如果行星有大气层,星光会下降的量是行星面积加上大气层引起的环形面积。因此,如果我们想象在 атмосфера 完全透明的波长下测量行星,我们会得到一个特定的大小。现在,如果我们测量一个相邻的、大气层强烈吸收的波长,行星看起来会稍微大一点。这就是我们如何研究系外行星大气层的方式。
在寻找系外行星生命迹象的过程中,我们只是简单地寻找一种与环境不平衡的气体,就像地球上的氧气一样。我们还有很长的路要走。在近期,我们只是利用詹姆斯·韦伯太空望远镜的透射光谱法来梳理系外行星的实际情况。从长远来看,我爱上了金星。
金星有点像我们邪恶的孪生姐妹。它拥有巨大的温室大气层,导致地表温度过高,不适合任何形式的生命。然而,我们开始认为,也许卡尔·萨根半个世纪前的想法是现实的,即金星云层可能存在生命,那里的温度要凉爽得多。所以,那是我现在的重点。
(欢快的音乐)
在我心中,以及我将毕生精力投入的目标,是找到一个真正的地球孪生兄弟。一颗大小和质量与地球相似的行星,围绕着一颗像太阳一样的恒星运行,轨道也像地球一样。凌星透射光谱可能无法使用,因为与太阳类恒星的背景相比,地球大气层太小了。
相反,我们需要一架特殊的、精密的太空望远镜。这架望远镜将是我们所说的“星罩就绪”的望远镜。星罩看起来像一朵巨大的花,带有花瓣。星罩会阻挡星光。
因此,只有行星光线进入望远镜。它具有如此巨大而美妙的能力来研究类地世界的大气层。作为人类,我们渴望了解在那片浩瀚的夜空中还有什么。
而由于今天的工具,我们能够将这个问题重新定义为是否存在其他地球?它们有生命迹象吗?我们能否识别出任何宜居或已居住的世界?
[文字稿结束]
这项工作由《大众科学》定制媒体制作,并由卡弗里奖资助。
在两期播客中探索更多关于 2024 年卡弗里奖获奖者的工作,从下往上构建材料 和 我们的大脑如何识别面孔.