電影《阿凡達(dá)》中所描述類似地球的“潘多拉”衛(wèi)星,該衛(wèi)星存在于一個巨型氣態(tài)行星系統(tǒng)中
據(jù)美國太空網(wǎng)報道,在科幻電影《阿凡達(dá)》中存在著一顆適宜生命存在的衛(wèi)星“潘多拉”,這顆衛(wèi)星環(huán)繞著阿爾法半人馬星座巨型氣體行星“波呂斐摩斯”。雖然像潘多拉衛(wèi)星以及科幻電影《星球大戰(zhàn)》中的恩多叢林衛(wèi)星具備孕育生命的條件,但它們僅是科幻情節(jié),目前,天文學(xué)家表示不久將發(fā)現(xiàn)適宜生命存在的星體,還能夠掃描其大氣層,尋找生命存在的至關(guān)重要元素,比如:氧氣和水。
美國馬薩諸塞州哈佛-史密遜天體研究中心的天文學(xué)家利薩-卡頓內(nèi)格(Lisa Kaltenegger)說:“如果類似潘多拉的衛(wèi)星真的存在,我們在未來十年內(nèi)將能夠研究分析它的大氣層?!彼嬖V美國太空網(wǎng)稱,太陽系內(nèi)的巨型氣態(tài)行星都擁有許多衛(wèi)星,如果我們發(fā)現(xiàn)太陽系外也存在著類似的行星和衛(wèi)星體系,它們將是極有可能孕育生命的區(qū)域!
采用“凌日法”尋找太陽系外衛(wèi)星
迄今為止,科學(xué)家已探測到環(huán)繞恒星運行的100多顆類似木星大小的行星,這些巨型氣態(tài)行星非常巨大,因而很容易被觀測,但它們并不能作為生命棲息的區(qū)域??茖W(xué)家曾猜測是否環(huán)繞巨型氣態(tài)行星的巖石衛(wèi)星適宜生命體存在,如果巨型氣態(tài)行星位于恒星適宜居住區(qū)域范圍,該范圍足夠溫暖,可使液態(tài)水存在于衛(wèi)星表面。
利薩說:“太陽系內(nèi)所有的巨型氣態(tài)行星均擁有巖石衛(wèi)星或者表現(xiàn)覆蓋冰層的衛(wèi)星,很可能太陽系外類似木星一樣的行星系統(tǒng)擁有類似地球大小的衛(wèi)星,并且衛(wèi)星上存在著大氣層。”今年3月份,美國宇航局成功發(fā)射“開普勒”探測器,該探測器負(fù)責(zé)搜索太陽系外類地行星,它采用“凌日(transit)”方法探測環(huán)繞恒星的類地行星。
通過觀測恒星的光線強度,凌日探測法能夠發(fā)現(xiàn)恒星和行星的排列形式。利薩說:“在此之前我們并沒有方法可以探測和分離太陽系外行星和它的衛(wèi)星的光線,由于它們距離非常近,并且地球距離它們非常遙遠(yuǎn)。但目前我們可以描述出它們之間的距離是否適當(dāng),我們有方法能夠?qū)⑺鼈儏^(qū)分開來?!?/p>
她解釋稱,一顆太陽系外衛(wèi)星的重心引力受到其行星的作用變得加速或者緩慢,取決于它“牽引”或者“追隨”其行星。每顆衛(wèi)星途經(jīng)其行星的時間長度將顯示它與行星之間的距離?;蛘弋?dāng)這顆類地衛(wèi)星位于其恒星和地球之間,它看上去就顯得略微昏暗一些,這種變化性更易被科學(xué)家探測到。
探測系外衛(wèi)星的大氣層狀況
一旦發(fā)現(xiàn)一顆太陽系外衛(wèi)星,下一個明顯問題就是探測是否該衛(wèi)星具有大氣層,如果存在大氣層,在該衛(wèi)星途經(jīng)恒星前方時,它的大氣層就會吸收一部分恒星光線,暴露出其大氣層成份構(gòu)成。
如果某顆衛(wèi)星具備類地行星的條件,那么它所處位置必須恰當(dāng),并與行星保持一定的距離,該距離要保證天文學(xué)家可以觀測其凌日變化。在一篇刊登在《天體物理學(xué)學(xué)報》的研究報道中,利薩計算出太陽系外衛(wèi)星大氣層的最佳分析狀況,她發(fā)現(xiàn)科幻電影《阿凡達(dá)》中阿爾法半人馬A恒星是未來新一代詹姆斯-韋伯太空望遠(yuǎn)鏡進行觀測研究的最佳目標(biāo)。
利薩解釋說:“阿爾法半人馬A恒星是一顆明亮、近似于太陽的恒星,這部科幻電影中給予我們一些很強的提示——我們在未來探索中發(fā)現(xiàn)類似的恒星體系時,只需在類似‘潘多拉’的類地衛(wèi)星凌日狀態(tài)下尋找水、氧氣、二氧化碳和甲烷氣體?!?/p>
她強調(diào)稱,令人遺憾的是實際上阿爾法半人馬A恒星并沒有質(zhì)量較大的行星,但許多類似的恒星卻擁有質(zhì)量較大的行星,它們位于恒星適宜區(qū)域的太空區(qū)域,很可能擁有“潘多拉”衛(wèi)星。
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