度哥世界之最——致力于发现和寻找世界之最、吉尼斯世界纪录等各种新奇事物,唤起人们对生活的热爱!今天是:

爱去世界之最

当前位置: 世界之最 > 科学探索 >

寻找新地球,气候学家也来帮忙了

时间:2021-01-14来源: 爱去世界之最 官网:http://www.27eu.com

  NASA决定集结多个学科的力量来寻找地外生命。

开普勒186-f是人类首次发现的与地球大小相当、可能存在生命的系外行星。

图片来源:NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

  寻找太阳系外生命的研究队伍迎来了新队友:NASA的气候学家。在研究了30年的地球之后,NASA戈达德太空飞行中心(GISS)的研究组将开始用地球的全球气候模型来对可能宜居的系外行星上的气候环境进行模拟。4月20日NASA将在华盛顿举行一场会议,会上会提出一项涵盖范围更广阔的计划来识别类地行星,而使用气候学研究系外行星,正是这一计划的一部分。

  NASA的开普勒太空望远镜通过观察行星在“凌星”(即经过其围绕的恒星前面)时遮挡星光的现象,已经锁定了超过1 000个系外行星,其中至少有5个行星与地球的大小相似,并且位于宜居带,可以存在液态水。而下一步,就是通过探测穿过这些行星大气的光,来了解这些遥远世界的环境。

  “我们不能只用行星科学的思维方式来考虑这些问题了,”领导着GISS研究的气候模型专家Anthony Del Genio如是说,“好像突然之间,寻找系外行星就不仅仅是天文学家的事情了,变成了行星科学家的事情,现在又变成了气候学家的事情。”

  NASA的系外行星系统科学交叉计划(Nexus for Exoplanet System Science,NExSS)一共包括16个研究小组,其中不仅有地球与行星科学家,也有太阳物理学家和天体物理学家,这一计划最初定的年度预算是1 000万到1 200万。

  “我们正在集结各个学科的力量,以通过不同的方式来研究行星的形成与运行。”Mary Voytek说,她是NASA天体生物计划的主任,也是NExSS计划的组织者。虽然这一计划引起了许多研究者的兴趣,但Voytek说,在不同的学科之间进行沟通仍然是件很困难的事。“各个学界对于‘宜居带’的定义甚至都不一样。”

  NExSS计划也是华盛顿大学虚拟行星实验室计划(Virtual Planetary Laboratory)的一部分,虚拟行星实验室计划建立于2001年,现在有来自23个机构的55个研究者为其工作,为系外行星研究展开交叉学科合作。“这一计划刚刚开始的时候,大家都觉得我们疯了,”该项目的主要研究者、天文学家Victoria Meadows说,“但系外行星研究本来就不是一个学科就能解决的事情。”

  NExSS会继续扩展研究者的合作网络,不仅会对已有的数据进行再分析,也会利用2018年即将发射的詹姆斯•韦伯空间望远镜和凌星系外行星巡天测量卫星(Transiting Exoplanet Survey Satellite)进行观察,该计划还能帮助NASA设计2020年以后寻找系外行星的任务。

  另一方面,在戈达德太空飞行中心,Del Genio的团队已经开始对他们主要的地球系统气候模型进行重新设计了。他们在梳理源代码,找出跟地球相对应的简单参数,比如一天24小时或公转周期365天,并把它们换成另外的参数以适应不同的行星系统。初始的模拟会集中针对于早期的地球和金星、火星的形成过程,虽然这些环境都无法支持生命,但至少它们当时表面都能容纳液态水。

  该团队的最终目标,则是找出决定一个行星是否能够支持生命的关键要素,将它们进行组合与匹配,最终找到“宜居带”的确切概念。将这些关键要素放入系外行星模型中,研究人员就能创造出可能宜居行星大气的光谱数据库,便于天文学家进行观察和筛选。

  Del Genio的研究组并不是唯一一个用气候模型来研究系外行星的小组。位于巴黎的皮埃尔-西蒙•拉普拉斯研究所也有一个由物理学家François Forget带领的小组,使用类似的模型来研究由于行星大气中水蒸气不断累积,吸收对外辐射导致的失控变暖。在2013年12月,他们在Nature上发表了一篇文章,认为早期地球能承受的太阳辐射(而不至于让海洋汽化)要比科学家预想中的更多。另外两个组也做了类似的实验,而Del Genio也说他们也在研究同样的问题。

  这种三维模型在定义宜居带方面可能是非常有用的,而我们的太阳系就可以作为研究的起点,这是James Kasting的观点,他是宾夕法尼亚州立大学的大气科学家,正在研究一个一维的系外行星模型。但他补充说,最终的进展还是依赖于更好的观测结果。

  “在15到20年以后,我们可能就会知道和地球类似的行星的光谱看起来应该是什么样,每个人只需要努力用他们的模型来模拟这个行星就可以了。”他说,“我当然希望越早越好,但我们首先需要一个更大的望远镜。”


百度一下:寻找新地球,气候学家也来帮忙了 查找更多相关信息!


360搜索:寻找新地球,气候学家也来帮忙了 查找更多相关信息!


Google Search:寻找新地球,气候学家也来帮忙了 Find more information!


------分隔线----------------------------