开普勒寻找外星地球 “开普勒”踏上寻找外星“地球”之旅
美成功发射世界首个搜寻类地行星航天器
据新华社华盛顿3月7日电(记者 任海军)美国东部时间6日22时50分(北京时间7日11时50分),美国“开普勒”太空望远镜在美国卡纳维拉尔角空军基地发射升空。这是世界上首个专门用于搜寻太阳系外类地行星的航天器。
美国航天局的电视直播画面显示,发射65分钟后,总投资近6亿美元的“开普勒”太空望远镜开始进入预定轨道,当时它距地球大约721公里。它将在这一轨道试运行两个月,随后正式开始执行探索任务。
在为期至少3年半的任务期内,“开普勒”太空望远镜将对天鹅座和天琴座中大约10万个恒星系展开观测,以寻找类地行星和生命存在的迹象。“开普勒”的命名是为了纪念德国天文学家约翰内斯·开普勒,他提出了著名的行星运动三定律。
美国航天局负责科学任务董事会的副局长埃德·魏勒在发射前表示,“开普勒”太空望远镜试图回答这样一个问题,即太阳系外是否有类似于地球的行星。这不仅是科学问题,也是人类探询的一个基本问题。
美国航天局公布的资料显示,“开普勒”太空望远镜携带有迄今人类向太空所发射航天器携带的最大的光度计,它将通过观测行星的“凌日”现象搜寻太阳系外类地行星。
“开普勒”如何探测类地行星
在计划3年半的任务期内,“开普勒”将主要通过观测行星的“凌日”现象来搜寻太阳系外类地行星。
“凌日”是指在观测者看来,行星从其母恒星前面经过的现象。比如在地球上可以观测到水星凌日或金星凌日,这时人们看到太阳表面上仿佛有个小黑点在缓缓移动。同样,观测其他恒星系统时也会看到凌日现象,“开普勒”便是通过相关观测数据来计算行星的特点。
“开普勒”可以测量凌日行星的公转周期,据此可大致计算出行星轨道大小;“开普勒”号还可以观测到凌日深度(恒星亮度减弱的程度),据此计算出行星的大小。对于行星的母恒星,可以根据其光谱、光度等参数估算其质量。综合这些数据,可以推测一颗行星是否适合生命存在。
“开普勒”观测的目标区域位于银河系中的天鹅座和天琴座一带,因为这个方向上的观测较少受太阳等天体影响,有利于持续观测。此外,这一区域内也存在较多的恒星及附属行星。
■科普
什么样的行星适合生命存在
科学家普遍认为,一颗适于生命存在的行星必须满足诸多条件,其中最基本的条件是行星表面有液态水。
决定这一条件的主要因素是行星所在星系的类型,即恒星体积、有效温度和行星轨道。也就是说,可以在一颗特定恒星周围划分出适居区,适居区内缘以外的行星温度极高,行星表面的任何水分都会蒸发,例如水星;适居区外的行星温度极低,行星表面的任何水都会被永久性冻结,例如火星。对于太阳系而言,所谓的适居区大致位于水星与火星轨道之间的区域。
第二个影响适居性的因素是行星的体积与质量。质量不及地球一半的行星无法拥有足够的表面重力以牢牢“锁住”维持生命的大气层,例如火星;质量是地球10倍以上的行星虽然能够拥有足够的表面压力,但同时也“锁住”了星系形成的基本元素氢和氦,最终成长为气态巨星,例如木星、土星、天王星和海王星。
因此,探测适居行星的一个目标就是寻找质量大约在半个和10个地球之间的行星,或者说推测半径大约是地球半径0.8至2.2倍的类地行星。这即是美国6日发射的“开普勒”太空望远镜所要完成的使命。
