來(lái)自普林斯頓大學(xué)的瑪麗安妮·彼得斯（Mary Anne Peters）說(shuō)：“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?！?/p> 到目前為止，在太陽(yáng)系之外，我們利用間接方法已經(jīng)探測(cè)到了超過(guò)800多顆系外行星。利用的方法是，當(dāng)一顆行星經(jīng)過(guò)其母星前面的時(shí)候就會(huì)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(gè)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(méi)。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(gè)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(duì)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(gè)過(guò)程稱為“潮汐加熱”（tidal heating），這也是解釋木衛(wèi)一熱量來(lái)源的著名理論。木衛(wèi)一是我們太陽(yáng)系內(nèi)火山活動(dòng)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(shuō)：“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?！?/p> 為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，特納和彼得斯計(jì)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(cè)臺(tái)（如位于夏威夷的凱克天文臺(tái)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(lái)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(yáng)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(duì)生命的恩惠。這種產(chǎn)生熱量的方式同樣會(huì)產(chǎn)生對(duì)生命不利的地震活動(dòng)，就像木衛(wèi)一那樣不斷地噴出巖漿和含硫的氣體。 來(lái)自德國(guó)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(shuō)：“這或許意味著潮汐加熱并不能擴(kuò)展宜居帶，這是因?yàn)橐坏┯凶銐驈?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(dòng)就會(huì)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(xiàng)重大的發(fā)現(xiàn)。海勒說(shuō)：“我們還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)太陽(yáng)系之外的衛(wèi)星，還不知道太陽(yáng)系之內(nèi)的衛(wèi)星是常見(jiàn)的亦或是非同尋常的，只有探索才能得到答案?！?/p> 這項(xiàng)新的研究引起了一個(gè)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(zhēng)議。這是因?yàn)樗能壍篮懿煌瑢こ?，與其說(shuō)是一顆行星，不如說(shuō)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(jiàn)的行星在運(yùn)動(dòng)。（編譯：雙螺旋） |
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