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寻找类似地球的外星行星?关注蓝色

美国国家航空航天局的研究人员分析了行星反射的光线,并将结果绘制在“彩色”图上。通过绘制红光与绿光以及蓝光与绿光的比例,这些行星会聚集成“颜色家族”。在这张图上,地球很容易与其他主要行星区分开来。

一项新的研究表明,天文学家寻找类似地球的外星世界,可以通过瞄准与地球一样从远处看起来是蓝色的行星来提高几率。

研究人员设计了一种简单的方法,仅凭颜色信息就可以区分太阳系中的行星。研究人员说,尤其是地球在太空中的其他行星中脱颖而出,看起来比火星、金星、水星和气态巨行星蓝得多。

研究人员表示,这一发现可能有助于寻找地球以外的生命,帮助天文学家将注意力集中在最有可能存在树木生命的世界上。

马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心的研究负责人Lucy McFadden说:“最终,随着望远镜越来越大,将有聚光能力来观察其他恒星周围行星的颜色。它们的颜色将告诉我们要更详细地研究哪一个。”

行星的彩虹

麦克法登和她的同事们使用了美国国家航空航天局“深度撞击”飞船收集的关于地球、月球和火星的新彩色信息,该飞船在11月4日与哈特利2号彗星近距离相遇的途中穿过太空。

Deep Impact的仪器通过各种滤镜对这些天体进行观察,对光谱不同部分的光进行采样。穿过的相对光量变化很大,提供了一种彩色指纹。

该团队在Deep Impact的观测中添加了关于水星、金星、木星、土星、天王星、海王星和土星最大的卫星泰坦的现有彩色信息。研究小组发现,来自三个不同滤镜的颜色数据“一个在绿光中,一个在红光中,另一个在蓝光中”非常有效地将行星相互分离。

研究人员绘制了一张图表,根据行星表面和大气层反射的阳光波长的相似性,将行星分组。气态巨行星木星和土星挤在一起,天王星和海王星挤在一起。内部的岩石行星火星、金星和水星聚集在它们自己的彩色空间角落。

但地球并没有与任何其他行星聚集在一起,而是单独出现在星图的一部分。研究人员说,它的独特性可以追溯到两个因素:大气层对蓝光的散射和它不吸收太多红外光的事实。

据研究人员称,与气态巨行星木星和土星相比,地球上的空气中甲烷和氨等吸热气体含量较低。

“是地球的大气层主宰了地球的颜色,”合著者、加州大学洛杉矶分校的研究生Carolyn Crow说。“这是光在紫外线中的散射,而在红外线中没有吸收。”

该团队的研究将发表在即将出版的《天体物理杂志》上。

多彩的未来

其他恒星周围的行星可能会呈现出彩虹般的颜色,和我们太阳系中的颜色一样多样。天文学家最终将应用这项新研究的发现,使用三过滤法来大致了解系外行星的表面和大气层可能是什么样子。

例如,如果一颗外星行星显示出与地球相似的颜色指纹,这并不一定意味着这颗行星拥有地球的蓝天和浩瀚海洋。但它可以告诉天文学家更仔细地观察这颗行星。

研究人员表示,这将是了解已经发现的490多颗外星行星丰富多彩的复杂性的重要第一步,而且分数还在不断增加。

天文学家已经直接对遥远恒星周围的大量外行星进行了成像,随着技术的进步和科学家们技术的磨练,这一数字只会增加。


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