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系外行星終獲諾獎,人類不孤單

文章來源:未知

作者:老鐵SEO

人氣:20

2019-10-08

  來源:中國科普博覽

  2019年10月8日,2019年度諾貝爾物理學獎授予了三位天體物理學家,以獎勵他們在擴展人類對于宇宙認識方面做出的突出貢獻。其中,兩位獲獎者以系外行星的發現而斬獲桂冠。這兩位獲獎者其實是師徒關系。迪迪埃·奎洛茲(Didier Queloz)是(Michel Mayor)米歇爾·麥耶指導的研究生。師徒同時獲獎,也算是諾獎歷史上的一段佳話了。

 2019年諾貝爾物理學獎三位得主(圖片來源:https://www.nobelprize.org)2019年諾貝爾物理學獎三位得主(圖片來源:https://www.nobelprize.org)

  Part.1

  人類1995年才找到

  第一顆繞太陽型恒星運行的系外行星

  如今,相信大多數的人都認為人類并非宇宙中唯一的智慧生物,然而,有件事可能會超出你的常識范疇——人類最早發現圍繞太陽型恒星運行的系外行星其實是在1995年,而筆者彼時已經是一位十歲的少年了。

 人類發現的第一顆圍繞太陽型恒星運行的系外行星(圖片來源見水?。? src=人類發現的第一顆圍繞太陽型恒星運行的系外行星(圖片來源見水?。?/span>

  坦率的說,筆者最早了解到這件事的時候著實吃了一驚,畢竟在那時,哈勃已經升空5年,而蘇梅克列維9號彗星一年之前才與木星天地大沖撞。

  然而,事實是,在這兩位獲獎者于1995年發現圍繞飛馬座51b星的系外行星之前,人類還真沒有直接觀測到與地球類似的系外行星的證據,無論科學家或者普通人是如何確信這件事。所以,第一顆系外行星被發現的時間,可能比我們以為的要晚的多。

  不過,需要特別指出的是,其實在1992年,波蘭天文學家亞歷山大·沃爾茲森就曾經發現了一顆系外行星,只不過這顆行星所處的環境與地球完全不同,他所圍繞旋轉的并非是類似太陽的恒星,而是一顆中子星。如果系外行星研究獨立獲獎,相信亞歷山大·沃爾茲森很可能會有一席之地,然而由于本領域今年已有兩位學者入圍,亞歷山大·沃爾茲森獲得諾貝爾獎的可能性也基本歸零了。

  Part.2

  言歸正傳,什么是系外行星呢?

  正如字面意思所言,系外行星就是太陽系外的行星。它們圍繞著各自的恒星旋轉,與地球和太陽的關系完全一樣。

系外行星想象圖(圖片來源:見圖片水?。? src=系外行星想象圖(圖片來源:見圖片水?。?/span>

  夜空中大部分閃亮的天體是恒星,它們體積巨大,自身發生聚變反應,進而向周圍宇宙空間輻射光熱。而行星圍繞恒星旋轉,體積要小的多,且自身無法發光發熱。我們能看到恒星是因為它們無時無刻不在放射光芒,而我們能看到行星是因為它們會反射恒星的光亮。

  Part.3

  麥耶和奎洛茲是怎樣發現系外行星的?

  兩位科學家并非直接觀察行星,而是將目標對準行星圍繞的恒星。他們發現恒星的顏色存在周期性的變化,這與其周圍存在的引力源有關,他們認為這是行星圍繞恒星運動過程中二者間的作用結果。

  在他們公布觀測結果后僅僅6天,美國天文學家杰佛瑞·馬西(Geoffrey W。 Marcy)就觀測到了這顆行星的存在。同樣遺憾的是,雖然杰佛瑞·馬西在尋找系外行星方面功績彪炳(前100顆太陽系外行星的其中70顆是他和保羅·巴特勒和黛布拉·費希爾共同發現),他也在事實上失去了獲諾獎的可能。

  Part.4

  這顆系外行星有哪些特殊之處?

 第一顆繞太陽型恒星運行的系外行星與太陽系行星的對比第一顆繞太陽型恒星運行的系外行星與太陽系行星的對比

  這顆行星與其圍繞著的飛馬座51b星間距離非常近,以太陽系作比較的話,這顆行星的軌道甚至比水星還靠內。由于距離接近,這顆行星的公轉周期只有101個小時,也就是說這顆行星上的一年還不到5天。其次,這顆行星的質量大約是木星的一半,與之特征類似的太陽系行星(公轉周期如此短且質量如此大)完全不存在??上攵?,這顆行星所處的環境將極為嚴酷,生命存在的可能性微乎其微,不過這也從一個側面反應了宇宙中空間環境的多樣性。

  Part.5

  發現系外行星對于人類有何意義?

  學術意義而言,系外行星的發現為天文學家提供了可以借鑒的研究方法,從新的角度為人類開啟了一扇認識宇宙的大門。

圖片來源:見圖片水印圖片來源:見圖片水印

  長遠來說,人類的終極目標將是星辰大海,我們的足跡將會踏上月球火星,并且最終在未來的某個時間沖出太陽系。系外行星的搜尋和研究,或許是在為數千年后的人類尋找安身之所。

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