外星落日的别样浪漫

来源 :飞碟探索 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caidingfu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  提到外星球,现实几乎可以媲美科幻小说了。以开普勒-16b 来说,这是一颗土星大小的行星,距离地球大约200光年,围绕两颗恒星(而不是一颗)运转。它有一个绰号——塔图因,也就是小说中卢克和安纳金·天行者那个虚构的家园。在这里,每天都能看到两次日落,同样让人震撼。
  每天傍晚,两个在天空中永远相距不远的太阳相继在耀眼的光辉中落入地平线。尽管想象两颗朦胧的红色恒星降至地平线以下并非难事,但天文学家仍然无法确定这些恒星是否确实是红色的。在系外行星上,“一些落日实际上和地球上的不完全相同”。巴黎天体物理学研究所的天文学家保罗·安东尼·威尔逊表示:“它们的颜色会非常不同。”
  当然,天文学家无法亲见这些落日——大多数时候甚至不能直接看到这些行星。他们会等待一个时刻:当恒星微微变暗,行星“凌越”或者直接从恒星前面经过并遮挡住恒星的小部分光线时,借机观察这些行星。但并不是所有撞到行星圆盘的光线都会被阻挡, 实际上,一些光线会穿过行星最高层的大气层。“我们收集穿透大气层的光线,并将其解析成不同的颜色。” 威尔逊说,“我们注意到,当我们看这些系外行星的大气层时,会发现一些颜色缺失了。”


艺术家想象的双星日落

  这些缺失的颜色都有对应的化学物质,从我们熟悉的水蒸气到比较陌生的气态金属——这些物质大量存在于系外行星的上层大气中。这些化学物质可以吸收恒星特定颜色或波长的光。因此,在这个对天文学来说很常见的反直觉联系中,任何缺失的星光都代表行星大气层中存在某种化学物质,而可见的星光则代表行星大气层中缺乏某种化学物质。
  它给我们最明显的暗示是我们能够据此检测到特定的分子,如氧气,这可以表明一个行星是适合居住的——甚至可能已经有人居住了。不过,我们发现的第一颗凌越恒星的系外行星HD 209458b肯定不是这样的情况。它是一颗气态行星,质量约与木星相当,轨道半径只有水星的1/8,所以炽热难当。
  这颗行星发现于1999年,在之后不到一年的时间里,天文学家用哈勃空间望远镜多次观察它,希望发现透过其外层大气的光线。果然,除了一部分特定的可以被钠吸收的波长之外,星光仍然可以被看到。每当行星凌越其恒星时,这些橙色色调都明显减少,在恒星的光谱里形成谱线。为什么会这样呢?可能是因为行星的大气层中存在大量的钠原子,钠原子吸收了特定波长的星光所致。
  12年来,光谱中缺失的谱线使得行星的大气层非常引人注目。之后,埃克塞特大学的行星科学家弗雷德里克·彭特使这颗行星的大气层更直观地为更多世人所知。他利用建模来展示在富含钠的天空中日落会是什么样的景象——那看起来真的很不一样。
  高悬在这颗星球天空中的星星看起来是白色的,就像我们正午的太阳一样。但是当它开始下沉时,阳光穿透的大气越来越多,钠吸收的红色光和橙色光也越来越多,但恒星中的蓝色光和绿色光会被放行。蓝色波长散射得更多(像它们在地球上一样),因此恒星最初看上去是蓝色的。而当它开始下降时,蓝色光散射得如此厉害,以至于分散开去(这也和在地球上一样),恒星就会变成明亮的绿色。
  因此 ,如果我们在HD 209458b上看日落的话,恒星在坠入地平线之前会由蓝色变为绿色。不过,由于这颗行星是气态的,根本没有地面可供人们站在上面观看日落,在彭特的日落模型中,观察者是位于其外层大气层中的空间站里。
  当天文学家观察另一颗炽热的“木星”HD 189733b凌越恒星时,他们期望看到类似于HD 209458b的结果,即失踪的谱线会对应行星大气层中的化学物质。所以当HD 189733b没有显示出任何谱线缺失时,他们非常惊讶。难道是大气层中没有什么物质多到足以吸收掉特定颜色的光?还是因为只有一个厚厚的、高海拔的云层均衡地吸收并散射所有颜色的光?天文学家认为是后者。
  因此, 在行星HD 189733b上没有单一的元素吸收特定颜色的光。日落时,硅酸盐尘埃会散射掉蓝色光,只留下一颗红星落于HD 189733b朦胧的地行星HD 209458b上的落日行星HD 189733b上的日落与地球上的场景极为相似平线下,与地球上的日落场景非常类似。
  即使是在地球上,日落也可能会让你大吃一惊。如果你有机会在一个清晰的角度观察远处地平线上的日落,那就密切关注一下太阳的圆盘慢慢下沉。在太阳的上边缘消失在地平线上、夜晚来临之前的一瞬间,可能会迅速地闪现出一抹生动的绿色。要看到这种景象,你需要清楚地看到远处的地平线, 不能有阴霾, 并且还要有极大的耐心和极好的运气。
  出现绿色闪光的原因有两个。第一,光线进入一个新的媒介时会发生折射,而蓝光比红光折射得更为严重,因此落日的底部边缘是红色的,而顶部是蓝色的。所以感官上红色太阳先于蓝色太阳落下。第二,因为蓝色光线很容易分散在我们的大气层中,因此你看到的最后的光不是蓝色的而是绿色——与行星HD 209458b的情景相似。
  所以, 如果条件许可的话,地球上的日落也会和系外行星上的一样奇特。


行星HD 209458b上的落日
其他文献
1958年,英国考古学家杰姆斯·梅拉尔特来到安纳托利亚南部的恰塔霍裕克镇。当时他以为这里在新石器时期只是一片空地,几乎无人居住。  但是,经过3年多的挖掘,梅拉尔特发现了一些箭头和陶瓷碎片,找到了一处新石器时期最为重要的遗址。公元前7000年,这里就有了居住点,从规模来看像是座城市,十分繁荣。不过,对我们今天的话题来说,最重要的还是他发现了由不明画家绘制的世界上第一幅火山地图。他坚信,图中所有的标
期刊
今天,恰塔霍裕克是土耳其的一个偏僻地区,长期以来没有什么发展,几乎看不到大的城市,只有被太阳晒灼的高原,以及被群山环绕的荒原地。这里小河稀少,难得一见。这种一片凄凉的景象让考古学家望而却步。近年来,考古队之所以到这里开展工作,只是因为在美索不达米亚的考古挖掘工作已经开展了100多年。  是梅拉尔特的发现揭开了对恰塔霍裕克的研究,但在1965年,土耳其政府收回了他的挖掘许可证。此后一直到20世纪90
期刊
1水星的引力异常区  在过去4年中,“信使”号不停地绕行水星,并用能量极为精确的电波把数据回传地球。然而,这颗行星的引力微量地改变了回传电波的能量,也让科学家得以建构出这幅精确度前所未见的引力图。其中,泛红色泽标出引力较高的区域,这也表示这里的表面之下隐藏着不寻常的致密物质。影像中心的巨大撞击坑,是宽达1500千米的卡洛里盆地。  2银河与南天的大气辉光  2015年9月1日日落之后,异常明亮的红
期刊
7月的中旬,迎着热浪穿行在曼哈顿市中心,会使你渴望逃离地球去找个地方轻松一下——你可以在第 8 大道和第 37街交界处找到这样的地方。“鹦鹉螺”号,一个经营月球跳跃、太阳冲浪等各种星际旅游项目的商店,在星际旅游局设过摊。由星际旅游局的宇航员、物理学家和数学家组成的快乐团队帮助顾客设计了各种星际旅游,有的费用可达几十亿美元。我与两名“星际旅游代理”——奥利维亚·科斯基和亚娜·格西维什——进行了交谈。
期刊
自从60年前诞生以来,卫星已经成为现代高科技文明中不可或缺的一个组成部分。但是由于它们的运行稳妥可靠,而且在现实生活中我们几乎看不见它们,所以我们把它们的存在视为理所当然的事情。现在就让我们看一下,如果所有的卫星突然之间全部消失,都将发生些什么吧。  首先,所有的卫星——或者至少是它们中的大部分——都无法正常运行,也许乍听上去会令人感到稀奇,但此事并非完全不可能。至少在三种较为可信的场景下,这一幕
期刊
你最喜欢的人会不会是个火星人?  请允许我替你做出回答:有可能。数十亿年前,微生物有可能逃离了那颗红色星球,然后感染了地球微生物。若果真如此,你的祖先——地球上任何其他生命形式的祖先——并非源于地球上的古代海洋,而是源于早已消失的火星海洋。生物无须借助昂贵的太空设备就能在空间进行传播扩散,这种理论被称为有生源说理论。该理论认为,生命搭乘的是恒星光线或者岩石,而不是火箭。  该理论并非只是猎奇,它对
期刊
谈论基因的时候,我们经常引用几位有影响力的遗传和进化生物学家的言论,比如弗朗西斯·克里克、詹姆斯·沃森以及理查德·道金斯。他们将DNA描述为一种代码,这种代码可以告诉身体该如何形成。我们谈论基因的方式与谈论语言的方式相近,认为它们是符号化的,并且蕴含意义。例如,关于解码核苷酸序列,就有“基因编辑”和“翻译对照表”这样的术语。DNA进行复制的时候,被认为是在“转录”它自身,是一种细胞显微结构之间进行
期刊
激情的暴雨、凄楚的细雨和无辜的融溪,英国作家兼批评家约翰·罗斯金把这样的描述称为情感谬误。人的直觉固然如此,但是大自然毕竟没有人类的这种情感。因此,如果让罗斯金听到“感觉、知识和经验的数学存在于自然世界现代理论的核心中”这一观点,可以想象他会多么吃惊:定量关系似乎把坚硬的实体法则与心理和信仰柔和的特性紧紧地捆绑在一起,可是,这与他坚定的直觉截然相反。  当罗斯金于19世纪末杜撰了这个词语之后不久,
期刊
虽然人们普遍认为英仙座是一个引人注目的星群,但是对英仙座都包括哪些星星这一问题则是仁者见仁、智者见智了。为了弄清楚英仙座的来历,沿着蛛丝马迹追根溯源,我找到了英仙座的最早雏形。当初只有三颗星——英仙座γ星、α星和δ星,它们形成了一个很大的弧形,凹面朝向大熊星座。  我知道的最早将这一星群的名字固定下来的,是法国天文学家约瑟夫·杰罗姆·拉弗朗西斯·拉朗德。在他1764年出版的《天文学》 中,将其称为
期刊
报告源源不断地从四面八方涌来。在密歇根沃尔纳特湖附近,一群人用双筒望远镜看到一个“柔和的白色发光体”在西边天空来回飞行了近1小时。此外,在加利福尼亚,一个UFO跟在一架空军B- 25战斗机旁边飞行了大概30分钟。这两起事件都发生在6月18日,尽管我们进行了反复确认,最终也没能搞明白它们到底是什么。  6月19日,位于加拿大纽芬兰省古斯湾空军基地的雷达捕捉到一些奇怪的目标。这些目标出现在雷达屏幕上后
期刊