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■新闻缘起
3月5日,美国航天局(NASA)将发射开普勒探测器,完成首次寻找太阳系外类地可居住行星的任务。
按照预定计划,当地时间3月5日晚22时48分(格林尼治时间3月6日3时48分),开普勒探测器将搭乘德尔塔—2型运载火箭,从位于美国东南部佛罗里达州的卡纳维拉尔角升空。
这是美国航天局安排的首次旨在寻找类地岩石行星的任务,开普勒探测器是NASA为发现具备类似地球环境的行星所做努力的关键因素。
太阳系外有多少个地球?直到现在也几乎没有答案,原因就在于目前的天文观测还不足以探测到这些“特殊”的行星。
但是随着2009年3月5日美国航天局(NASA)开普勒空间望远镜的上天,我们将可能揭开这些“特殊”行星的面纱。
原有观测方法存有缺陷
“我们都希望存在许多这样的行星,”“开普勒”的首席科学家、NASA艾姆斯研究中心的威廉·博勒基(William Borucki)说,“如果有许多太阳系外地球的存在,那么就可能会有许多生命。也许甚至有地外文明正等着我们和他们联系。”
通过地面上望远镜对引力透镜的观测以及2006年发射的“科罗”外星行星探测器对行星凌星的观测,已经发现了两颗比地球稍大的太阳系外行星。这两颗可能由岩石组成的行星的质量约为地球的几倍,都围绕着红矮星Gliese 581转动。两者中至少有一颗位于宜居带中,不过非常靠近宜居带的边缘,因此还很难确定它们的表面是否真能有液态水的存在。
问题的关键在于目前发现这些行星的方法。大部分的太阳系外行星是通过“视向速度”方法被发现的,它通过寻找恒星光谱中可能是由于行星的引力作用而产生的周期性运动信号来探测它们。不过这一方法对于和地球质量相仿的低质量行星并不敏感。
两大优势,观测更敏感
“开普勒”就是专门设计来寻找这些“失落”的世界。它通过监测超过10万颗恒星的周期性亮度变化,就能在行星出现在恒星和“开普勒”之间的时候来发现它。
“开普勒”会在远离地球的轨道上围绕太阳转动,以避免地球对它观测的干扰。这就使得它可以在三年半的时间里不间断地观测同一片天区。与之形成对比的是,“科罗”是围绕地球转动的,因此地球会遮挡住它的视线。同时为了避免阳光对观测的影响,因此“科罗”对同一片天区的最长连续观测时间只有五个月。
由于可以长时间的监测目标,“开普勒”至少能看到三次轨道周期为一年的行星凌星。这是确认这些严格周期性事件所需的最少观测次数,由此才能排除诸如恒星亮度自身涨落等干扰因素。
同时“开普勒”也会比“科罗”灵敏得多。它的有效直径为95厘米,是“科罗”的3.5倍。这使得它可以看到大小只有地球一半、和火星差不多大的行星。
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