來自普林斯頓大學(xué)的瑪麗安妮·彼得斯（Mary Anne Peters）說：“如果我們能夠直接拍攝到它們，那么就可以獲得它們的光譜，這就意味著我們可以判定它們大氣層中有哪些種類的分子。” 到目前為止，在太陽系之外，我們利用間接方法已經(jīng)探測到了超過800多顆系外行星。利用的方法是，當(dāng)一顆行星經(jīng)過其母星前面的時候就會使母星的光度稍微下降（凌日法）。但是，像地球大小的巖石行星的光譜很難用這樣的方法獲得。在系外行星圖像集中，僅僅有4個恒星系統(tǒng)被直接拍攝到。 拍攝系外行星的困難之一是：恒星的亮度很大而行星的亮度很小，因此一顆行星離母星必須足夠遠(yuǎn)才能避免被強(qiáng)烈的光芒所淹沒。這樣就意味著，能夠直接拍攝到的行星或在“宜居帶”（habitable zone）之外（宜居帶是指圍繞恒星的一個帶狀區(qū)域，處在該區(qū)域上的行星足夠溫暖而允許液態(tài)水的存在）。而如果一顆行星本身發(fā)出的光線足夠強(qiáng)烈而能被直接拍攝到，那么意味著這顆行星是一顆形成不久的熾熱行星，太年輕而不適合生命存在。 潮汐加熱（Tidal heating） 如果有一顆圍繞著像木星那樣的氣態(tài)巨行星的衛(wèi)星，那么行星的潮汐力或許能夠持續(xù)地對它的衛(wèi)星進(jìn)行擠壓和拉伸，維持其內(nèi)部的融化狀態(tài)。這個過程稱為“潮汐加熱”（tidal heating），這也是解釋木衛(wèi)一熱量來源的著名理論。木衛(wèi)一是我們太陽系內(nèi)火山活動最頻繁的天體。受到潮汐加熱的作用，系外衛(wèi)星（exomoon）應(yīng)該能夠被拍攝到。 普林斯頓大學(xué)的埃德溫·特納（Edwin Turner,）說：“在某種意義上，我們所討論的是一種除了恒星的光和熱之外，能夠?qū)π行沁M(jìn)行加熱的其它方式。這將使我們能夠直接拍攝到系外行星系統(tǒng)中的衛(wèi)星，甚至在看不到行星的情況下。” 為了驗證這個猜想，特納和彼得斯計算了一顆系外衛(wèi)星需要多高的溫度才能被現(xiàn)有的望遠(yuǎn)鏡所拍到。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)今大多數(shù)觀測臺（如位于夏威夷的凱克天文臺或是太空的哈勃望遠(yuǎn)鏡和斯必澤紅外望遠(yuǎn)鏡）僅當(dāng)系外衛(wèi)星的溫度在熾熱的700攝氏度附近，才有能力直接拍攝到這些衛(wèi)星。 未來的望遠(yuǎn)鏡能夠足夠靈敏而拍攝到溫度較低的、適宜生命存在的系外衛(wèi)星。例如，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（James Webb Space Telescope）。它應(yīng)該有能力拍攝到溫度是27攝氏度左右的系外衛(wèi)星，只要這些衛(wèi)星的母行星離中央恒星的距離與土星或天王星離太陽的距離類似即可。 地獄般的景象（“Hell”phenomena） 然而，潮汐加熱或許并不是對生命的恩惠。這種產(chǎn)生熱量的方式同樣會產(chǎn)生對生命不利的地震活動，就像木衛(wèi)一那樣不斷地噴出巖漿和含硫的氣體。 來自德國波茨坦萊布尼茲天體物理研究所的科學(xué)家熱納·海勒（René Heller）說：“這或許意味著潮汐加熱并不能擴(kuò)展宜居帶，這是因為一旦有足夠強(qiáng)度的潮汐加熱維持衛(wèi)星表面溫度在0攝氏度以上，那么地震和火山活動就會強(qiáng)大到足夠摧毀表面的一切生命?！?/p> 然而，即使發(fā)現(xiàn)了一顆并不適宜生命居住的系外衛(wèi)星，這也將是一項重大的發(fā)現(xiàn)。海勒說：“我們還沒有發(fā)現(xiàn)過太陽系之外的衛(wèi)星，還不知道太陽系之內(nèi)的衛(wèi)星是常見的亦或是非同尋常的，只有探索才能得到答案。” 這項新的研究引起了一個誘人的可能發(fā)現(xiàn)，那就是我們或已經(jīng)拍攝到了一顆系外衛(wèi)星。北落師門b（Fomalhaut b）是我們拍攝到的一顆系外行星，但關(guān)于它到底是行星還是行星的衛(wèi)星尚存在爭議。這是因為它的軌道很不同尋常，與其說是一顆行星，不如說是第一顆被拍攝到的系外衛(wèi)星，它那奇特的軌道或是由于還圍繞著一顆看不見的行星在運(yùn)動。（編譯：雙螺旋） |
|
|
