太空探索／簡單色塊圖 未來可加快探索外星世界

Peter

                               
                               
                               
即便是最佳狀況，我們所能看到的系外行星，也不過只是些光點而已，並且為數並不太多，這些光點能有什麼用途呢？過去我們一向以為沒什麼大用處，不過今天的答案可能有所不同。怎麼做呢？第一步，先使用「深度撞擊號太空船」拍回來的照片，看看我們自己太陽系內的行星吧！



「深度撞擊號太空船」飛掠過了哈特雷二號彗星，從距離彗星只有700公里處傳回了彗星的貼身影像。其實，和彗星擦身而過並非這艘太空船的唯一使命，EPOXI任務還要負責找到什麼是描繪系外行星的好方法。這個團隊最近找到了一種獨特且有助於快速明朗清晰化系外行星資料的好點子。



太空船首先對太陽系內的行星，特別是地球，火星和我們的月亮取得了影像，然後天文學家McFadden和UCLA的博士班同學，再根據行星所反映出是紅、藍或綠光的相似性，在比較後，將行星加以分組；按這種繪圖法，研究者發現行星個別落入了非常不同的區域，其中，垂直方向表示藍色光的相對量，水平方向表示紅光的相對量。



↑↑橫軸：由左到右顯示綠色到紅色的相對量，縱軸則顯示由下到上，由綠到藍的相對量。



這意味著，有朝一日當我們的科技達到可以收集從個別太陽系外行星而來的光線時，天文學家就可以利用顏色本身傳遞的信息來識別並快速篩選「類似於地球」的其他世界有哪些。



「隨著望遠鏡越來越大，終有一天，我們將有能力可以採集到環繞著其他恆星運行的行星的光的顏色，」屆時，或許憑顏色就能知道哪些行星值得我們再進一步詳加研究。



在此圖上，行星依其表面或大氣層所反射的太陽光在波長上的近似度各從其類。氣體巨星木星和土星蜷縮在一角，天王星和海王星則在另一角。巖石質地的內行星如火星，金星，水星等則集群在它們專屬的空間中。



惟獨地球，與眾不同的自成一格。它的獨特性來自於兩個原因，一是大氣層所散射的藍色光，（這專有名詞稱為「瑞利散射」，此乃按發現該現象的英國科學家之名而命名）。地球的顏色很特別，原因之二是，它不會吸收大量紅外光。相較於巨大氣體行星，如木星和土星，地球大氣層中所含的吸收紅外光的氣體，比方說甲烷和氨等，含量都較低。研究人員表示，地球的大氣層，主導著地球的顏色，它是紫外線光散射和紅外線吸收缺乏的結果。



總言之，這種過濾方式可作為提供系外行星表面和大氣層觀察的初步方法，粗略給我們一些關於某行星為巖石或氣體行星，或其大氣層屬性如何的基本提示。而其前提是，技術上要先達到一定的水平才可行。



EPOXI是一個複合名詞：第一部分的縮寫來自EPOCH，（(Extrasolar Planet Observations and Characterization，系外行星觀測和特徵描述），第二部份則是來自於「深度撞擊號太空船延伸計畫」的簡稱，DIXI（Deep Impact eXtended Investigation）。