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说学逗唱┃与曼妙的星际彼岸来一场艳遇吧

2017-09-27 党委宣传部 BNU思享者

你想象艳遇的星际彼岸,它们也在窥望

解读:高爽     讲述:李晶

高爽:北师大天文系教师。北京市天文学会会员,中国科普作家协会会员。研究方向为银河系结构与演化、双星系统、天文学史。

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要从遥远的星际空间中发现地球上的你,可以分为四个步骤。


首先,要找到我们的太阳,它正值盛年,温暖而稳定,大约6000K的表面温度,在距离它一亿五千万公里的地方产生零下10摄氏度左右的辐射温度。它变化的不剧烈,偶尔的大黑子和耀发也很温柔。在60光年远的距离上,肉眼就已经无法看得见太阳。到了4万光年以外,就连中国最大口径的光学望远镜也无法看到太阳。所以这第一步就是很不容易的。


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第二步就是要捕捉太阳附近的地球了


你也许想问,可以直接对着太阳和地球拍照片么?这恐怕是不行哒。你记不记得,当人群中有一位非洲裔朋友的时候,合影是很考验摄影技术的。


对于遥远的他们来说,这就像是在太阳的火焰附近找一粒沙子。太阳已经小到难以看清,这粒沙子隐藏在太阳的光辉里,更是不可能直接成像观测。但也是有一种特殊情况的。

地球围着太阳运动,运动的过程始终在一个平面上。如果他们位于这个平面的延伸处附近,上下不超过几度的范围,在他们看来,地球会从太阳表面划过去。这个过程,地球会用自己小小的身体,遮挡住太阳的一小块——当然每年只有一次。由于在遥远的距离上不可能看到太阳表面的细节,所以实际效果是,太阳因为被遮挡而变暗了一点。


第二步就是要盯着太阳看,最好能时时刻刻记录太阳的亮度,如果发现太阳每年都变暗一次,那地球就被发现了。

把观察太阳的望远镜以及记录亮度变化的照相机发射到太空中。这样可以大大地削减他们的日常活动带来的扰动,否则一辆汽车从天文台山下经过,就会引起不必要的误差。


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第三步,是要算出地球的基本参数。

一年变暗一次,这就意味着地球围绕太阳转一圈的时间是一年,在近似的情况下,只要他们知道太阳的质量,就可以估计出地球到太阳的距离。


紧接着,根据太阳的温度,就可以算出地球所处位置的温度。


每年变暗一次的太阳,并不是一瞬间就完成变化的。从亮到暗有一个过程,这个渐变的过程,可以帮助估算出地球的直径大小。


这样,地球外表的温度、地球的尺寸都已经被他们掌握在手里啦。


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第四步,也是最麻烦、最多不确定性的一步。利用地面上别的大望远镜,观察太阳亮度变化期间的光谱变化。从而推断地球是否存在大气层,大气层中是否含有二氧化碳、氧气和水的成分。

 

假如结果倾向于有大气层,他们会把地球的温度在原来估计的数字上进一步调高。这个温度落入了0到100摄氏度之间,就可以让水以液态的形式存在。这对于生命尤其是高级生命——人类来说是至关重要的。

我国新一代静止轨道气象卫星“风云四号”观测的地球圆盘图

你很难发现有两枚火星在同一刻出现。

散落在银河系里的文明也是这样。


美工:周明婷

责编:王   娟、陈   霄

图片来源于网络

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