精采主題
VOL:57期

地球明星臉

精采主題撰文/胡佳伶 企編/姚懿芯

宇宙那麼大,如果只有我們,豈不是太孤獨了……如果有外星生命,他們可能也是住在像地球一樣的行星上吧?我們的地球繞著太陽公轉,和太陽間的距離剛剛好,不會太冷也不會太熱,保有對生命起源至關重要的液態水,可說是位於太陽系的適居區─也就是適合生命居住的區域。其他行星,例如水星、金星,距離太陽太近;木星、土星、天王星及海王星等,又距離太陽太遠,都不是位在太陽系的適居區。

夜空中有許多恆星,這些恆星也有行星繞著它們運轉。這些行星位在我們的太陽系以外,所以稱為「系外行星」。科學家認為,如果系外行星的位置與環境適宜,也可能會和地球一樣,有生命住在上面!那身為地球人的我們,要怎麼找到系外行星呢?

由於行星不會自己發光,非常黯淡,所繞行的恆星又太亮,所以得透過一些特殊方法才能找到系外行星。目前科學家使用的方法叫做「凌日法」。

「凌日」是指物體掠過太陽表面的現象。當行星繞著恆星公轉,如果剛好經過我們視線方向,因為恆星光線會受到行星遮擋,我們就會觀察到恆星的亮度短暫變暗。根據恆星變暗的狀況,科學家可推測行星的大小,再搭配其他測量方法,就能獲得更多關於行星的特性。

尋找系外行星工具

科學家以凌日法尋找系外行星,主要利用兩大工具,一是2009年發射的克卜勒太空望遠鏡,一是2018年發射的凌日系外行星巡天衛星。

克卜勒太空望遠鏡簡稱Kepler,是一個跟在地球後方環繞太陽運行的望遠鏡,由於與太陽的距離和地球繞太陽運轉的距離差不多,觀測時可避免太陽和其他天體的干擾。它的任務是長時間持續觀測,並搜尋天鵝座附近區域中的系外行星。

它可看到天鵝座附近3000光年遠的黯淡恆星,共觀測了大約53萬顆恆星,發現2662顆系外行星,其中有好幾顆地球明星臉!2018年10月底,Kepler因燃料用盡而光榮退役,服務時間長達九年半,後續任務改由凌日系外行星巡天衛星接手。

凌日系外行星巡天衛星簡稱TESS,聽名稱裡有「衛星」,就知道它是環繞地球運行。TESS以大範圍搜索方式,尋找太陽附近約200光年遠的明亮恆星,觀測的恆星比Kepler觀測的亮30 ~100倍,也因此它找到的系外行星,比較容易交給地面大型望遠鏡或太空望遠鏡進行後續觀察,找出如質量、大小、密度和大氣等性質。TESS預計監測超過20萬顆恆星的亮度,將有機會找到幾百顆和地球相似的行星。......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2019年10月 ]