您当前位置: 首页 > 科普园地 > 光学故事  
 
光谱告诉你外星人的故事
编辑:魏儒义 | 【  【打印】【关闭】

  千百年来,浩瀚星空,带给我们关于外星世界的无限遐想。到底有没有外星人?外星人长什么样?生活在什么样的环境?我们或许会有很多诸如此类的有趣问题。实际上,截至目前,尽管我们还没有发现外星人,但已经能够对外星生命可能存在的星球进行有目的性的探测了。现在,通过凌星法、视向速度法及直接成像法等方法已经发现并确认了位于太阳系1000光年内的3000多颗系外行星,其中不乏处于宜居带(有液态水存在)的行星和极少数类地行星,也在有些星球的大气里发现了H2O和CO2等。这些系外行星及其具有生命示踪特性的大气成分的发现,为我们打开了未来通往外星文明的窗口。而光谱,则是真正揭示这些未知的神秘武器。

  首先,搜索系外行星的主要方法之一即视向速度法是基于光谱原理探测的,即利用望远镜结合光谱终端设备来探测恒星光谱的多普勒频移。由于受到行星周期性环绕运行的扰动,恒星的空间运动位置会发生周期性的变化,进而其发射/吸收光谱会产生多普勒移动。实际上,1995年人们利用视向速度法发现了第一颗围绕主序星(飞马座51)旋转的行星,且目前探测到了超过700颗系外行星。视向速度法可以获得行星的轨道周期、最小质量和轨道偏心率、甚至行星的反照率等信息。

  更为重要的是,光谱能够帮助我们确定遥远行星大气层的大气成分(如果有大气层的话)。物质的光谱特征如同人的指纹特征,反映了物质本身的物理化学属性。利用大型望远镜上配置的光谱仪或光谱成像仪,对遥远行星大气层的透射光/反射光/散射光等进行光谱探测,再对光谱进行分析和识别,便可推测出大气成分的种类甚至含量等。如果发现了我们所感兴趣的生物示踪分子如H2O、O3、CO2、O2、CH4以及N2O等,而且通过之前的搜索方法确定了该行星是处于宜居带的类地行星,那么我们就可以很有信心的派出飞船去那里了。

 
     
 
中国科学院西安光学精密机械研究所 版权所有 Copyright @ 2009 opt.cas.cn All Rights Reserved.
地址:西安市高新区新型工业园信息大道17号(邮编710119) Email:Info@opt.ac.cn 陕ICP备05007611 西安网警备案号XA11238