荷蘭科學家近期開發出一項新技術，該技術將有望讓科學家們首次具有探測系外行星大氣中生命信號的能力
新浪科技訊 香港時間2月24日消息，據國外媒體報導，一個荷蘭科學小組最近的研究結果証明，在裝備了新型望遠鏡之後，我們將有可能探測到圍繞其它恆星運行的系外行星上的生命信號。
儘管即便是除去太陽之外距離我們最近的恆星也在4.2光年之外，然而生命活動產生的物質會在其大氣中表現出來從而被我們檢測到，這種信號就被稱作“生物標記氣體”。這種想法自從上世紀60年代開始便已經出現，而現在它將得到最新型望遠鏡觀測技術的支援，這種新型望遠鏡的核心思想是使用成本相對低廉的地基通量收集望遠鏡實現對系外行星大氣中氧信號的高解像度觀測。有關該項研究的論文將發表在2月20日出版的《天體物理學》雜誌上。
有關對於圍繞其它恆星運行的行星，即所謂系外行星的觀測有朝一日將有可能揭示生命存在信號的想法數十年之前便已經存在。地球大氣層中大約1/5的成分是氧氣，之所以會出現如此大量的氧，是因為地球上的生命活動，也就是植物進行的光合作用。如果沒有植物源源不斷地通過光合作用向大氣中輸送補充氧氣，地球大氣中的氧氣成分會很快耗盡，因為自然界不斷進行的大量化學反應都需要氧氣的參與。如果我們能在一顆太陽系以外類地行星的大氣中檢測出氧氣成分，那麼這就極有可能說明這顆行星上存在生命現象。
由於要對系外行星大氣進行觀測是極具挑戰性的，因此直到最近，人們一直認為要開展這樣的觀測只有可能依靠發射空間望遠鏡，因為從地面上進行觀測，去搜尋遙遠系外行星大氣中的氧氣信號將會受到地球自身大氣中的氧氣和臭氧分子信號的極大幹擾。然而美國和歐洲原計劃發射執行此類計劃的望遠鏡，如美國宇航局的類地行星發現者(TPF)以及歐洲空間局的達爾文望遠鏡都已經先後被取消了。在這種局面下，繼續指望利用空間望遠鏡執行相關的觀測計劃已經不切實際，預計在未來25年內鬥不會有類似的計劃被執行。
而現在，一組來自荷蘭萊頓大學和SRON荷蘭空間研究所的科學家們証明了，我們並不一定需要進入太空也能開展這樣的研究。在此過程中所需要用到的一項技術在近期的測試中得到了很好的結果。
本研究第一作者伊格那斯‧斯奈倫(Ignas Snellen)表示：“區分地球本身大氣中的氧分子信號以及來自遙遠系外行星大氣中可能存在的氧氣信號的方法是仔細分析對比其吸收線。”
他說：“由於系外行星相對地球存在的相對運動，來自系外行星大氣中氣體的吸收線會呈現極細微的多普勒效應，如果使用精度足夠高的設備，這種差異是可以被測量出來的。”
這樣一來，進行此類研究便不再需要將望遠鏡送入太空，從而節約了一個數量級的經費開支。近期，科學家們利用設在南美洲智利的歐洲南方天文台甚大望遠鏡(VLT)對這項技術進行了測試。科學家們對一顆木星大小的，距離其母恆星距離非常近的系外行星進行了觀測，結果在其大氣層中檢測出了一氧化碳成分。
研究小組認為，一顆和地球大小相類似的系外行星大氣中，其顯示的氧氣信號在一顆紅矮星光芒的背景上對比起來，其強度大約只會比此前在圍繞牧夫座T周圍木星大小的系外行星大氣中檢測出的一氧化碳信號弱3倍左右。所謂紅矮星是一種溫度比太陽低得多，質量也要比太陽小得多的恆星類型，在這一案例中，所採用的紅矮星質量值約為太陽的1/5。這類紅矮星的亮度相比牧夫座T要闇弱數百倍，因此我們需要更大型的望遠鏡。
研究小組成員拉姆科‧科克(Remco de Kok)表示：“歐洲的下一代大型望遠鏡，即歐洲-極大望遠鏡(E-ELT)，其在這方面的觀測能力將比現在的歐洲甚大望遠鏡高出25倍。”他說：“如果類地行星較為常見並且距離我們較近，那麼使用這台設備就有可能探測到其大氣中可能存在的氧氣分子信號──當然，要想做到這一點我們還需要有很好的運氣，或許即便是這樣級別的先進望遠鏡仍然不足以達成這樣的目標。”
因此研究小組建議將精力投入到通量收集望遠鏡的開發之中去。斯奈倫表示：“對於恆星和系外行星的光譜觀察，我們並不一定需要那麼清晰的成像。重要的是要收集儘可能多的光線，這樣一來，在成像精度要求不高的情況下我們便可以使用等級稍低的望遠鏡鏡面來開展工作，從而節省大量經費。”他說：“假如能構建一套占地面積約合幾個足球場面積相當的集光望遠鏡設備，我們就將有可能開展針對太陽系附近系外行星的天體生物學研究工作。儘管仍然前路漫漫，但在未來的25年之內我們將有可能達成這一目標。”(晨風)
.[數碼新聞]天文學家稱有望25年內探測到外星生命信號
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