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NASA开发引力透镜技术,可看清100光年处宜居行星纽约大小区域!

当你听说科学家们发现了一颗宜居的系外行星时,你的脑海里可能会浮现出这样一幅情景,一颗圆润的星球,蓝天白云,在太空中孤独地旋转。很遗憾,那不是系外行星,那是我们唯一的家园——地球。

事实上,由于距离太过遥远,科学家们并不能直接看到系外行星,而基本是通过凌日法,根据其母恒星亮度的略微变化,来确定其存在的;所谓的宜居,不过是根据这种亮度变化计算出行星质量、大小、轨道距离,进而推测出行星表面温度所产生的和盲人摸象差不多的认识;至于外星人,外星生命,或其生活的痕迹,就更是天方夜谭了。

但现在,美国宇航局(NASA)喷气推进实验室(JPL)提出了一种巧妙办法,可以对100光年外的系外行星直接成像,分辨率达到了几公里,能直接看到系外行星上纽约大小的区域,足以发现其表面特性和生命居住的痕迹。这个方法被称为太阳引力透镜(SGL),是利用太阳做相机的镜头,透过太阳引力聚集远处物体的光线,从而获得高分辨率图像。

虽然太阳引力会对远处的光线产生弯折,但这种弯曲极小,因此太阳引力透镜的焦点非常遥远,在离太阳548.7天文单位远的地方。NASA的想法是,派遣携带有适当望远镜和日冕仪的飞船飞抵该区域,可以观察到系外行星的图像被聚焦在焦线附近一个直径1.3公里的圆柱状区域,通过不断移动望远镜来获得全面的图像,包括太阳周围系外行星形成的爱因斯坦环的图像,经数据处理后重建分辨率达几公里的系外行星直接光学图像。这种办法可以获得一颗距地球约100光年处的系外行星的高分辨率可视图像。

这个办法已列入美国宇航局先进概念研究所(NIAC)计划,在第一阶段的评估中,科学家们认为,目前实施该计划的基础技术已经存在,并且在太空任务和应用中具有很高的技术成熟度。第二阶段研究人员将加深对基于SGL成像和光谱技术的理解,并最终制定系外行星直接高分辨率成像的实施路线图。

领导这项研究的JPL科学家斯拉夫·图里舍夫在11月30日发表文章,介绍了目前的进展情况,并表示,利用该技术,我们可以提前几十年,甚至几百年探测到系外行星的高分辨率图像,寻找系外行星上可能存在的生命迹象。图里舍夫希望在第二阶段任务结束后,向科学界展示SGL成像任务,让这种唯一可以远距离观察系外宜居星球高分辨率图像的技术引发公众兴趣和热情,从而获得更多的资金支持。

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