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詹姆斯韦伯太空望远镜将提供一个更仔细的看看TRAPPIST-1系统

时间:2018-05-15 点击:2 字号:

em天文学家计划使用James Webb太空望远镜探测TRAPPIST-1系统中行星的大气特征。 / em

随着距离TRAPPIST-1恒星40光年远的地球大小行星的发现,天文学家正在寻找即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜,以帮助我们了解这些行星是否有可能支持生命。

“如果这些行星都存在大气层,那么詹姆斯韦伯太空望远镜将是揭开他们秘密的关键,”华盛顿NASA总部外行星计划科学家Doug Hudgins说。 “与此同时,NASA的斯皮策,哈勃和开普勒的任务正在跟踪这些行星。”

美国宇航局戈达德太空飞行中心博士后Hannah Wakeford说:“这些是詹姆斯韦伯太空望远镜最好的地球大小的行星,它可能在其整个生命周期中都具有其特征,”美国宇航局戈达德太空飞行中心博士后Hannah Wakeford说。在戈达德,工程师和科学家目前正在测试韦伯望远镜,该望远镜能够用红外线观察这些行星,超出了我们目前的能力。 “韦伯望远镜将极大地增加我们对这些行星的信息。通过扩展波长覆盖范围,我们将能够看到它们的大气中是否有水,甲烷,一氧化碳/二氧化碳和/或氧气。“

当寻找潜在的支持生命的星球时,你需要知道的不仅仅是星球的大小或距它的恒星的距离。在行星大气中检测这些分子的相对比例可以告诉研究人员一颗行星是否可以支撑生命。

“几千年来,人们一直在想,地球上还有其他行星吗?做任何支持生活吗?“麻省理工学院天体物理学家和行星科学家Sara Seager说。 “现在我们有一堆行星可供进一步研究,试图开始回答这些古老的问题。”

2018年发布的Webb的主要目标之一是使用光谱学,一种通过将光分离成不同波长的方法来分析光,从而识别其化学成分(通过其独特的波长特征)以确定外星世界的大气成分。 Webb将特别寻求可以从生物过程中产生的化学生物标记,如臭氧和甲烷。当光合有机体(如树木和浮游植物)产生的氧气在光照下合成时,臭氧会保护我们免受地球上有害的紫外线辐射。由于臭氧在很大程度上取决于生物体的存在,Webb会在外星环境中寻找它作为生命的可能指标。它也将能够寻找有助于确定导致臭氧积聚的氧气的生物来源的甲烷。

在TRAPPIST-1系统中发现行星意味着Webb将能够在相对较近的系统上使用其巨大的功能。研究人员最近在TRAPPIST-1系统中确定了三颗有前途的行星--e,f和g--它们在可居住区内进入轨道,并将成为Webb研究的良好候选者。根据它们的大气成分,这三种类似地球的系外行星可具有支持液态水的适当条件。由于行星轨道是一颗很小的恒星,因此来自这些行星的信号将相对较大,并且足够强大,以便韦伯能够检测大气特征。美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体生物学家肖恩多马加尔 - 戈德曼说:“两周前,我会告诉你韦伯可以在理论上做到这一点,但实际上它需要一个近乎完美的目标。那么,我们刚刚交出了三个近乎完美的目标。“

该系统中的行星数量也将促成比较行星学领域的新研究,通过比较不同世界,揭示基本的行星过程。韦克福德说:“这是第一个也是唯一一个拥有七颗地球大小的行星的系统,其中三颗位于恒星的可居住区。 “它也是第一个足够明亮,足够小的系统,使我们有可能看到这些行星的大气层。我们对外行星的了解越多,我们就越能了解我们自己的太阳系如何成为现实。在所有七颗行星都是地球大小的情况下,我们可以看到使它们各自独特的不同特征,并确定行星状况与起源之间的关键联系。“

美国宇航局正在探索太阳系及其以外,以便更好地了解宇宙和我们在这个地方的位置。我们希望回答古老的问题,比如我们的宇宙是如何开始和发展的;星系,星星和行星是如何形成的;我们一个人。

詹姆斯韦伯太空望远镜是美国宇航局哈勃太空望远镜的科学继任者。这将是有史以来最强大的太空望远镜。韦伯是由美国航天局与其合作伙伴欧空局(欧洲航天局)和加拿大航天局领导的国际项目。

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