天文科普:為何一定要按照地球生命為標準尋找外星人?
來源:宇宙探索
發布時間:2020-09-04
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截止目前,雖然天文學家對外太空已經探索了幾十年,但沒有發現任何地外生命,隻有地球上存在生命,那就是碳基生命。而天文學家在尋找外星人的過程中,隻有一個(ge) 標準,那就是地球生命,碳基生命!

不少人對此提出質疑:難道外星人一定就是碳基生命嗎?外星人一定要呼吸氧氣,一定需要液態水嗎?他們(men) 呼氣其他氣體(ti) 不行嗎?

單純理論上分析,生命的存在形式的確可能有很多種,但無論如何天文學家按照地球生命為(wei) 標準尋找地外生命一點毛病沒有,他們(men) 不得不這樣做,這樣做也是最好的選擇!

為何一定要按照地球生命為標準尋找外星人?天文學家“別無選擇”

 

為(wei) 何這樣說?

事實上,天文學家從(cong) 來沒有也不可能直接發現外星人,在探索地外生命的過程中,其實並不是直接尋找地外生命,而是尋找生命生存所需要的環境,也就是行星(岩質行星),通過星球的環境來確實是否可能存在外星生命。

這裏有必要了解下天文學家是如何尋找地外行星的。

並不是用超級天文望遠鏡直接去尋找的,即使再高級的天文望遠鏡,也不可能看到太陽係之外的任何行星,兩(liang) 個(ge) 因素決(jue) 定了這點。

一是距離實在太遠了。二,行星本身不發光,在母星(恒星)強大光環的襯托下顯得更加暗淡。天文學家隻能通過間接的方式尋找係外行星(太陽係之外的行星),主要方式有兩(liang) 種。

淩日效應

為何一定要按照地球生命為標準尋找外星人?天文學家“別無選擇”

 

何為(wei) “淩日效應”?當一顆行星穿過我們(men) 與(yu) 恒星的視野時,該行星就會(hui) 阻擋一部分恒星發出的光線,造成恒星亮度的降低(變暗)。通過測量恒星亮度的下降值,以及觀測亮度下降的時間長度,進而計算行星恒星的質量等。

知道了恒星的質量,在開普勒行星運動第三定律的幫助下,這兩(liang) 個(ge) 測量值可以告訴你行星離它的主星有多遠。根據行星軌道的大小估算出行星的溫度是否適合液態水,這是適合生命生存的關(guan) 鍵。如果天文學家對恒星的大小有估計,他們(men) 也可以推斷出行星本身的大小。

徑向速度方法

何為(wei) 徑向速度方法?我們(men) 通常所說的“地球圍繞太陽轉”其實是不嚴(yan) 謹的,準確地說應該是“地球圍繞著地球和太陽的質量中心轉”,隻不過由於(yu) 太陽質量遠大於(yu) 地球,兩(liang) 者的質量中心與(yu) 太陽質量中心幾乎重合。

為何一定要按照地球生命為標準尋找外星人?天文學家“別無選擇”

 

但無論如何,兩(liang) 者的質量中心與(yu) 太陽質量中心並不會(hui) 重合,這意味著太陽也在做微小的擺動,這種擺動是可以測量的。通過測量恒星的擺動,就可以獲取恒星行星的很多參數。

不過,行星越大,行星離主恒星越近,其引力對主恒星的影響就越大,即恒星的擺動越大。因此,多普勒方法更適合於(yu) 尋找非常接近其主恒星的巨大行星,這種行星被稱為(wei) "熱木星"。

多普勒效應

除了非常罕見的情況,天文學家很難真正看到恒星在它們(men) 的行星引力作用下來回擺動。但是天文學家可以看到這些恒星發出的光,移動的物體(ti) 會(hui) 改變它們(men) 的光。就像救護車從(cong) 你身邊疾馳而過時,警報器聲音由高變低的變化一樣(多普勒效應),光也會(hui) 根據其運動而變紅或變藍:向你移動的光源會(hui) 變得越來越藍,而後退的光線看上去會(hui) 變得越來越紅。

為何一定要按照地球生命為標準尋找外星人?天文學家“別無選擇”

 

因此,即使天文學家看不見恒星在擺動,也能探測到它的光模式的微小變化,因為(wei) 行星使它離我們(men) 越來越近。這種方法在行星直接沿著我們(men) 的視線時最有效(就像淩日法一樣),但它也可以在不完全對準時發出可探測信號,隻要恒星在我們(men) 的方向上有一定數量的來回運動,光就會(hui) 移動。

為何一定要按照地球生命為標準尋找外星人?天文學家“別無選擇”

 

從(cong) 以上三種方法能夠看出,尋找係外行星是很難的,天文學家隻能通過間接的方式去尋找,不可能親(qin) 眼看到任何一顆係外行星,不管多麽(me) 高級的天文望遠鏡都做不到。

如果說連一顆行星都無法直接看到,更不可能直接看到任何可能存在的外星生命了!所以,天文學家隻能盡可能地通過係外行星所具有的特性來判斷是否存在生命。說白了,天文學家們(men) 其實不是在尋找外星生命,而是在尋找外星生命需要的環境。

而人類目前所知的誕生生命的環境隻有地球,天文學家當然會(hui) 按照地球環境來尋找外星人!如果將來某天科學家在實驗室中發現了某種生命可以生存在某些極端環境,當然也會(hui) 按照極端環境的標準尋找外星人!

來個(ge) 設想,如果你是一名天文學家,由你負責探索地外性命,你會(hui) 以什麽(me) 標準去探索呢?你還會(hui) 以“外星生命可能是任何形式的”這種標準去漫無目的地探索外星性命嗎?

總結

確實,理論上分析外星生命形式確實可能與(yu) 地球生命完全不同,但無論如何在探索外星生命的過程中總得用一個(ge) 標準,不然“什麽(me) 都有可能都是標準”其實就相當於(yu) “沒有任何標準”!

為何一定要按照地球生命為標準尋找外星人?天文學家“別無選擇”

 

而地球上如此生機勃勃的生命不就是一個(ge) 很好的標準嗎?

說點不好聽的,放棄地球如此明顯的生命形式為(wei) 標準,而刻意追求所謂的“其他生命形式”,隻有“傻子”才會(hui) 這樣做!

生命的確有可能是任何其他形式的,但起碼我們(men) 需要知道是何種形式的,或者說什麽(me) 樣的環境才適合其他生命形式生存,不然就等於(yu) “光說不做”,沒有任何意義(yi) !

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