人类通过各种技术寻找系外行星,这是求生的本能,也是对未知的好奇!
了解系外行星这个领域,我们首先需要将其与地外星球区别开来,后者指的是地球之外的所有星球,可能包含了卫星、行星或恒星等所有星体;而前者则指的是那些位于太阳系之外的所有行星,人类也正在通过各种技术来寻找这些系外行星。
我们对地外世界的探索,除了对未知世界的好奇以外,更大的根本原因在于我们都具有强烈的求生本能。虽然可见宇宙的部分较小,而我们人类目前的探测技术也有待提高,但这并不影响我们认为:系外行星会在太阳系之外的世界普遍存在!
为什么要寻找系外行星
迄今为止,人类发现并确认的系外行星数量已达到数千颗之多。我们不仅可以通过这些行星所在的恒星系统,对我们自己所在的太阳系有更深刻的认识;而且,地球上的资源本就不是取之不尽用之不竭的,找到新的可居住行星是我们人类给予自己最好的退路。
在寻找那些位于遥远世界中的生命迹象时,人类面临的主要问题便是探索技术上的挑战。因为,只有当我们的探测空间范围进一步扩大之后,才能提升寻找其他恒星周围存在的行星的数量。不管是探测目标的锁定,还是探测器本身的灵敏度,这些都是寻找过程中经常会遇到的问题。那么,科学家们发现系外行星的所有方法中,使用频率更高的关键技术是什么?
发现系外行星的关键技术!
在寻找系外行星的时候,科学家们会用到很多方式,这其中就包括天体测量法、狭义相对论、脉冲星计时法、直接成像法、重力微透镜法、径向速度法、凌日法。首先,我们可以了解截至目前寻找系外行星最有效的关键方法,它被科学家们叫做径向速度法。简单来说,这种方式的基本原理,其实就是利用恒星母星、行星乃至卫星之间的位置变化来进行确认系外行星的存在。
通过我们目前的光谱仪,已经可以检测出星体每秒移动一米的速度变化,有时候这种方法也被称为“多普勒”效应法。因为在本质上,这种方式的成功运用并不会受到行星距离的影响,测量的是恒星在受到引力的拖拽之后,它的光发生了怎样的变化。这种方式的主要缺陷,只在于无法对行星的质量进行准确估算,计算得出的质量大约只占据到行星真实质量的大约20%。
接下来,我们可以了解一种原则上最重要的系外行星探索方式,它的名字叫做直接成像法。从这个名字上就可以体现出,这是一种主要依赖于探索仪器的方式,并不需要我们进行太多复杂的演算。当科学家们的探索目标是一个尺寸较大的行星,以及母恒星与行星之间的距离较近、且无法被它的光芒所掩盖的时候,具有强大功能的望远镜,便能在此类系外行星的发掘中扮演重要角色。
而当我们寻找的系外行星是围绕脉冲星进行运动的时候,那么便需要使用到一种被称为脉冲星计时法的方式。事实上,脉冲星本质上就是恒星衰亡之后形成的超高密度星体,它会在自身高速旋转的时候发出强烈脉冲。并且,这种稳定的自转行为,让其散发出的辐射也具有明显的规律。科学家们正是利用其本应规律的脉冲中存在的不规律现象,以此来寻找系外行星的踪迹。