这里是科学美国人——60秒科学
在过去几十年的时间里,天文学家发现了数千颗围绕其他恒星运转的系外行星 。现在,科学家想知道它们的样子 。系外行星上有海洋吗?有大气吗?研究人员甚至还在寻找植物生命迹象和外星城市灯光,尽管他们尚未找到 。
“我们已经从发现系外行星的兴奋感,转为现在不得不以去描述其特征为乐趣 。”
莫伊亚·麦克蒂尔是哥伦比亚大学的研究生,也是播客《So You Think You Can Science》的主持人 。
去年,麦克蒂尔的导师给了她一项挑战性任务:在太阳系外行星上寻找其他东西:外星山脉的证据 。因为山脉可以提供这些行星内部情况的线索 。
“这些山脉的形成是因为地壳构造版块的碰撞,或是由于岩浆历经数百万年在同一地点堆积而成 。因此,在我看来,这项工程最令人兴奋的事情之一是,我们能了解系外行星表层之下的情况 。”
关键在于如何去做 。现代望远镜功能强大,但是不能捕捉到系外行星的图像 。相反,天文学家探测系外行星的常用方法是,当它们经过恒星前方时,观察其遮光情况 。麦克蒂尔依靠这个想法找到了寻找外星山脉的方法 。
“因此,我们在这个寻找外星山脉项目中所做的就是,如果一颗行星上有山脉,如果那颗行星正在旋转,那山脉就会出现轮廓 。而这种轮廓会变化,因为行星在旋转 。所以,我们可以研究那个不断变化的轮廓,也就是不断变化的阴影,以此来了解该行星表面的样子 。”
为了测试这项技术,麦克蒂尔用太阳系的岩石行星进行模拟实验,看看如果这些行星很遥远的话,那通过詹姆斯·韦伯等现代望远镜观察它们是什么样子 。
“当我们发现这不可能时,的确非常伤心 。”
但是麦克蒂尔推测,目前智利正在建设的极端巨大望远镜等设备或许可以执行这个项目 。虽然如果类似火星这种物体围绕太阳这样的大型恒星旋转,那这个望远镜可能无法测量其地形 。但是如果这颗行星围绕白矮星这种较小恒星旋转,那行星挡住的光线足以被探测到 。这项研究结果发表在《英国皇家天文学会月报》上 。
所以,不久的将来我们或许就能证实外星山脉的存在了 。而利用更先进的望远镜,我们可能还会观察到鼹丘,甚至是鼹鼠 。
谢谢大家收听科学美国人——60秒科学 。我是朱莉娅·罗森 。
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