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宇宙如此之大,天文學家如何在浩瀚宇宙尋找人類第二家園?

我們的宇宙到底有多大?

沒有人能說得清楚。可觀測宇宙的直徑大約930億光年,那麼可觀測宇宙外面是什麼呢?

因為宇宙一直在超光速膨脹,可觀測宇宙的光線永遠不能達到地球,所以,理論上我們永遠無法得知可觀測宇宙外面到底是什麼,但可以預測的是仍舊會是宇宙。

可觀測宇宙擁有上千億個銀河系這樣的星系。但你知道嗎,在20世紀初,科學家還認為銀河系就是我們的宇宙,這很正常,畢竟當時認為銀河系10萬光年的直徑已經超乎想象的大了,難怪當時的人們會認為銀河系就是宇宙了。

不過随着天文測量水平的不斷提升,我們知道銀河系也是浩瀚宇宙中的一粒塵埃。

類比一下就能感受到宇宙到底有多大了。地球上所有沙灘上沙子的總數量,遠沒有宇宙中的恒星數量多。

天文學家們不禁懷疑:恒星數量如此之多,肯定會存在地外文明,肯定會有類似地球這樣的行星也存在生命。于是他們開啟了尋找地外生命的計劃。

要想找到地外生命,首先一點就是尋找地外行星,最好是類地行星。

但由于宇宙實在太大了,距離如此遙遠,天文學家們不可能用天文望遠鏡直接尋找地外行星,最強大的天文望遠鏡也做不到。

隻能通過間接的方式去尋找。目前主要有兩種方式。

第一,利用恒星系統中恒星的晃動來尋找行星,具體是這樣的。

我們都知道地球圍繞太陽轉,但其實這種說法并不嚴謹,地球和太陽其實圍繞着共同的質心在運動(暫時忽略其他行星存在),隻不過由于太陽質量比地球大很多,這個質心基本上就等同于太陽的中心。

但無論如何,地球在圍繞太陽運動的過程中,太陽也在運動(通常是輕微的晃動),而且行星的質量越大,恒星的晃動越劇烈,行星的速度越快晃動也會更劇烈。

天文學家根據恒星晃動搖擺的劇烈程度,就可以找到行星的存在。

同時,還可以根據開普勒效應判斷行星的存在狀态。當恒星朝着地球運動時,發出的光會發生藍移。當恒星朝着遠離地球的方向運動時,發出的光會發生紅移。

但這種方式有很大的局限性,通常隻能尋找質量較大的行星,多半會是氣體巨行星。很難發現質量較小的類地行星。

這也是為什麼在上世紀90年代天文學家尋找的地外行星通常都是像木星那樣的氣态巨行星。

好在還有第二種方法,也就是所謂的“淩日效應”。

簡單講,可以通過測量恒星光度的改變,來尋找環繞恒星運動的地外行星。行星在環繞恒星運動的過程中,會遮擋住恒星的一部分光線,造成恒星光度的略微變暗,天文學家可以根據這種微小的變化,判斷出行星的某些參數,比如說直徑,質量,運行軌道,甚至還有上面的溫度,是否有大氣層等等。

不過這項工作仍舊很難,畢竟相對于恒星強大的光度,行星通過時對恒星光度的改變是非常小的,需要用到極其靈敏精确的儀器才能測量出來,這對于天文學家們來說是一個很大的挑戰。

但總是有希望的。

天文學家們尋找地外行星和地外生命的計劃不會停止。随着人類科技水平的提升,會有更高級的方式去發現宜居星球。

幾十年來,天文學家已經帶給人類足夠多的驚喜,已經發現了很多類地宜居星球,雖然距離地球都比較遙遠,但給了人類很大的希望。比如距離地球20光年遠的格利澤581g,被認為很可能存在生命,甚至智慧生命。

未來某天如果人類科技真的能讓我們進行遙遠的星際旅行,或許我們能夠親自飛過去看一看,那裡到底有沒有像人類一樣的智慧文明存在!

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