我国的“近邻宜居行星巡天计划”是天文学史上首个专项探测任务


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作者:黄姤
为了寻找存在于宇宙中某个角落的其他智慧文明 , 为了证明我们人类并不是孤单地生活在宇宙中 , 于是用“旅行者一号”代替我们踏上了一个永不复返寻找其他智慧文明的星际探索之路 。 1990年2月14日“旅行者一号”在距离地球64亿公里的位置回过头看了地球最后一眼 , 然后给地球拍了最后一张照片——“暗淡蓝点” 。
【我国的“近邻宜居行星巡天计划”是天文学史上首个专项探测任务】通过图片我们可以看到 ,地球只是悬浮在黑色背景中数以亿计的小亮点之一 , 地球这个小亮点让我们体会到宇宙的浩瀚 。 难道除了地球这个小亮点存在生命以外 , 悬浮在黑色背景中的其他亮点就一定不会存在生命吗?

图解:箭标所指的是「地球」
像地球这种类型的行星 , 在宇宙中的每一个角落是普遍存在的 , 在银河系之内目前发现的行星已经超过了5000颗 , 其中有热木星、温木星、冷木星、温海王星、类地行星以及与地球非常相像的超级地球 。 因为探测地外生命是以宇宙学原理的地球生命理论为出发点 , 像地球这种行星是非常适合生命生存的 , 所以行星是探测生命迹象最理想的地方 。

图解:宇宙中的系外行星
启程:如何寻找地外生命地球绕日运行的公转轨道位于金星与火星之间 , 刚好位于适合生命存活的行星运行轨道区域——宜居带 。
宜居带是寻找地外生命最基本的条件之一 , 宜居带的位置很重要 , 因为在这个区域内地球受到太阳的辐射不多也不少 , 因为太过于接近太阳 , 太阳辐射的能量会破坏地球的大气层 , 或者造成地球表面的温度过高 , 这样就不能保持液态水的存在 。
同样作为寻找地外生命最基本的条件 , 液态水的存在是至关重要的 , 因为生命离不开液态水 , 因为创造生命的分子汤最基本的物质是水分子 。

图解:红色区域温度太高、蓝色区域温度太低
目前发现位于宜居带内的行星并不多 , 仅仅只有59颗 , 当中有邻星b、开普勒452b、开普勒22b、格利泽581d、格利泽832c、开普勒1649c和TRAPPIST-1e等等 。 这些与地球相似的位于宜居带之内的类地行星是探索生命迹象的首选星球 。

天文学家将与地球有类似环境的类地行星称为“地球2.0” , 要在地球2.0中寻找生命要符合以下几个基本条件:
  1. 有一颗稳定的恒星提供适宜的温度、
  2. 质量大小与地球相当、
  3. 位于宜居带内、
  4. 有稳定的大气层、
  5. 有液态水、
我国有专门探测“地球2.0”的探测项目“近邻宜居行星巡天计划”筒称CHES , 这个项目目前已经启动了 , 卫星探测器正在建造之中 , 发射的日期初定在2026年前 。

图解:近邻宜居行星巡天计划”构想图
探测项目的任务是采用1.2米口径的空间望远镜 , 对太阳系周边32光年范围内的100颗类似于太阳的恒星进行微角秒级的探测 , 通过这个方法来寻找宜居带类地行星 , 这个方法是我国独创的 。
“近邻宜居行星巡天计划”是天文学史上第一个专门在近邻恒星寻找位于宜居带的类地行星的空间任务 , 这个任务的结果将会直接告诉我们: