巨型遮星伞帮助发现地外行星

发布时间:2014-12-24    编辑:物理学法小组    来源:网络&投稿

一名美国天文学家设计了一种非常的方法来发现系外行星:通过用空间遮罩来挡住父星的光芒来发现原本淹没于父星光辉下的系外行星。科罗拉多大学的Webster Cash说,这种直径50米的葵花状塑料薄膜可以使天文学家直接发现象地球这样大的系外行星。最大的阻碍是这种称为遮星伞(starshade)的遮罩必须附上一艘太空船,和一个置于数千公里外的太空望远镜。虽然Cash的设计听起来象是科幻小说,但是他还是收到了NASA给他的40万美元的发展基金。(参考文章:Nature 442 51)
人们在过去的11年间相继发现了175颗系外行星,其中只有两颗是被通过它们发出的红外线直接发现。系外行星非常难于发现,主要原因是它们的光芒淹没于父星的光辉之中。一个解决的办法是在望远镜内放一个称为日冕仪的遮光罩,这种设备是我们研究太阳的常用装置。然而光的波属性决定光会发生衍射,一些星光会从遮光罩的边缘泻出来将所有环绕它的行星的光芒淹没。
Cash的提议是将遮罩置于望远镜之外,这种技术可以将恒星的光完全遮住,使天文学家可以直接观测到系外行星。Cash经过计算认为,直径30至50米的花形遮星伞可以使30光年以外或更远一些的恒星周围的地球大小的行星能被现有的天文望远镜直接观测到。他给遮星伞和配套望远镜取了个好听的名字,叫作“新世界观测者”,这个装置的两部分都要发射到离地球一百万公里的轨道上,而且二者要相距数千公里。科学家们可以遥控遮星伞的打开、关闭和用推进器将其移动到预定工作位置。
Cash说:“我们让遮星罩象一只巨手挡住观察区域中心恒星的光芒。”这种遮星罩还使天文学家们有机会研究地外行星的海陆结构,和用光谱分析来确定行星中氧含量和甲烷含量。这些都是用来确定系外行星是否存在生命的重要数据。
“新世界观察者“的设计于去年10月得到了NASA先进概念协会提供的40万美元基金。

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