個人資料
  • 博客訪問:
正文

聊點科學——尋找生命的痕跡(1)

(2023-11-01 06:29:47) 下一個

中學的時候有選修課。人規規矩矩的好學生都擠破頭去奧數學奧物理,我?當然是天文和木刻這種不著調的。刻木頭刻的中指側麵壓出一道深深的溝,到今天攤開手掌還有點小畸形。

後來相熟的好朋友互相開玩笑往下比找平衡,我說,人家伸出來是芊芊玉手,我們這種,也隻拚能九陰白骨掌。

大家爆笑(表示同意)。so what?

天文課學會的是認星圖。後來教孩子們看獵戶座大星雲,講alfa-,beta-座的區別,個個覺得媽媽神奇極了。

所以我一直的觀點是,用了心在裏麵的時間,總有一天會開出花來,沒有?那是沒到時候。

又不急。

說回正題。

當人們仰望星空,翩翩浮想,臆造出一個又一個神話了的遙遠迷幻多維空間並忘返的時候,大概不會意識到,那些,如果你換雙鞋,比如天文學家的,再望出去,會變帶了很多疑問的Planeten。

我們是在宇宙中唯一有生命體的星球上嗎?我們是唯一的智慧生命嗎?

不知道。不知道。不知道。不知道了2000多年,直到我們這一代人,才有可能回答這個問題。

到目前為止,太陽係的各大行星已經被篩過一遍,結論是,什麽都沒發現。

那太陽係之外呢,有沒有Exoplanet?

科研的項目和工業界也沒什麽不同。當然要層層批準,層層審查,因為牽扯到太多錢了。最後確定項目的名字,叫Minerva Mission。Minerva是古羅馬代表智慧,正義,法律和勝利的女神,她也是藝術,貿易和戰略的支持者。代號Minerva的太空船因為實在是太大了,隻能直接建在外太空,全部建成,需要100年,不會有人在上麵。

肯定是要跨代工作了,如同幾百上千年前的教堂。假設一代人獨立工作是20年,你可以算一下,需要幾代人。

我說隻有20年獨立工作時間,是因為,你前麵10年大概要跟(師傅)人做,處於學習階段,最後10年,大概要帶(徒弟)人,真正獨挑大梁的,也不過中間區區20年,不會更多了。還要假設你身體健康,不會早夭或者有其他(天災人禍)事故。

我們每個人的一生,放在宇宙時空中度量,要把標尺調到多小才能被看到?

這個項目的目的其實簡單到似乎不值一提,是把一個聲音帶到距離地球以光年計算的外太空,一個被命名為Minerva B的星球。它特別的地方,是根據現在已有的資料推斷,很可能和我們生活的地球有類似的環境。

也就是,可能有生命體。

發現Minerva B的故事,要退回到20世紀末開始講。

在20世紀前半部分,幾乎已經被證實,在我們看到的銀河係之外,應該是(幾乎或完全)沒有其他行星的。無論是從科學還是哲學包括宗教的角度,人們都不肯接受外太空有可能有生命體這一事實。

推己及人。人類理解的生命體,當然需要有一個象人類一樣的地球,也就是planet,作為載體,或者居住地。而銀河係中的星體,都太亮了,僅靠觀測,是無法得到關於planet信息的。

嗯,不能證偽,但是也不能證實。

直到1995年。

瑞士天文學家Michel Major和他的同事一起,發現了51 Pegasi b,這顆行星被正式命名是Dimidium,距Pegasus座51光年,它也是人類發現的第一顆extrasolar planet。

一般來說,夏天的星空比較熱鬧而冬天的偏於冷清。Pegasus座,看星圖的話,在北部,肉眼可見(網上有放大的更清晰的圖片)。

至於Pegasus的本意,當然是古希臘傳說。

Michel Major後來拿到2019的諾貝爾物理獎。

不過,Michel Major拿到這個獎,不是因為他發現了Dimidium(這樣說當然不完全準確,這件事是他的方法有效的證明),是因為他找到了發現外太空星行的方法。Michel Major和同事們,在他們的(普通)天文望遠鏡上,加了一個光譜儀,它的作用是把星體的光譜分開。假設一個星體附近有行星在旋轉的話,由於彼此間引力場的作用,星體的光譜會不停發生小小的漂移。

感謝現代科技進步,通過對這些數據的進一步分析,很容易推斷行星存在與否,包括距星體的距離,這個體係的模型完全可以按照人們已經熟悉的太陽係示意圖理解。

這顆行星後來被發現不象我們的地球是實體,反而和太陽係裏氣體的Jupiter類似,由於超高溫(可達1000度),因此也被稱為Hot Jupiter。

如果沒有它的發現,是不會有後來的Minerva Mission的。很簡單,它使人們相信,外太空行星天體是存在的。那麽接下來的工作變成,如何找到它們。

說到推動科技進步這件事,聽上去彷佛很遙遠很複雜,其實很多時候就是一個小小的點,一個idea。突然想到我的博士論文最最關鍵的那個模型,還不是是在海德堡的浴缸裏突然冒出來,在掙紮了大半年之後。

1999年,第二顆外太空行星被發現。又是一顆Hot Jupiter。

於是,新的題目變成,有沒有行星是實體?象地球一樣的?

通過對NASA2009年送出去的的Kepler Space Telescope的數據分析(它每30分鍾向地麵發送一批數據),天體物理學家Natalie Batalha在2012年發現了第一顆實體行星,Kepler 10b。

而且經過檢測,密度非常接近地球。

這一次的挑戰是,Kepler 10b表麵溫度太高,達到熔鐵溫度,很難有生命存活。

到2018年,Kepler Space Telescope退休的時候,從它返回的數據分析得出的結論是,1,我們仰望星空時,見到的每一顆星背後,都至少有一個行星。2,宇宙空間,形成小型行星的可能性遠遠大於大的行星。3,其大小和地球可比的行星是最適合生命體居住的。

最後的結論是,在Kepler Space Telescope發現4000多顆的行星裏,應該有1000顆左右是有可能有生命體的。

[ 打印 ]
閱讀 ()評論 (2)
評論
donau 回複 悄悄話 回複 'FEVRE' 的評論 : 我想每個成年人都應該堅信這一點。所以隻要去做你認為應該做的,就可以了。
FEVRE 回複 悄悄話 whatever you do, you'll get back. it's just the time.
這也是我信仰的
登錄後才可評論.