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在人類的整個歷史中,已知存在於宇宙中的地球是唯一的。但在被現代科技拓展到極致的人類視野中,新的地球也許很快會一個又一個地湧現。
人類花了幾千年時間探索自己的星球,又花了幾百年了解與之比鄰的行星,但時至今日,我們每天都在發現新的世界。天文學家迄今已識別出370顆以上的「系外行星」,即環繞太陽以外的恆星運轉的新世界。許多行星極盡奇特之能事,足可佐證生物學家霍爾丹的名言「宇宙不僅比我們所想的要古怪,而且古怪得超出我們所能想像的極限」。距地球260光年有顆類似伊卡魯斯小行星的「火熱土星」,繞著母星急速旋轉,快得令它的一年只有不到三天。被烤得熾熱的「火熱木星」圍繞150光年之外的另一顆恆星旋轉,它的上層大氣被炸飛,形成了一條如彗星般的巨大尾巴。還有三顆暗無天日的行星環繞的是一顆脈衝星——某顆龐大恆星的遺骸,坍縮成一個相當於中型城市大小的飛旋的原子核——而另有不計其數的行星顯然落入了各自的太陽烈焰中,或是被甩出其行星系,變成了「漂泊者」,在永恆的黑暗中漫遊。
在如此林林總總的怪誕之中,科學家們渴求的卻是一絲熟悉:和地球相似的行星,在恰到好處的距離上——既不太冷也不太熱,適於養育生命——圍繞自己的恆星旋轉。然而符合條件的星球仍一顆都沒找到,大概是由於它們太不顯眼了。要把如地球般微小晦暗的行星從其恆星的炫目光輝中找出來,就好比在焰火表演的現場看一隻螢火蟲;而要檢測出此行星對此恆星的引力影響,則有如在龍捲風中聽一隻蟋蟀低鳴。不過,天文學家把科技推向了極致,發現另一顆地球、向其求索生命跡象的這一天正在迅速接近。
至今,被拍下照片的系外行星只有11顆,都是又大又亮,而且遠離母星,易於察知。其他大多數系外行星都是用都卜勒光譜技術檢測出來的:分析恆星發出的光線,以得出它受到行星引力牽扯的證據,這是一種極其輕微的往復變動的作用力。天文學家近年已極大地完善了都卜勒技術,一顆恆星即便以區區每秒1米的速度(差不多等於人類的步速)被拖離預定軌道,也逃不過他們的法眼。這足以檢測到某恆星在遙遠軌道上的大行星,或者與之很接近的小行星,但我們的地球個頭不大不小,在1.5億公里的距離上圍繞其恆星(太陽)旋轉,像這樣的行星讓現有光譜技術無能為力。地球拉動太陽的速度僅有人類步速的十分之一,相當於嬰兒爬行,天文學家還不能從遙遠恆星的光線中揀取如此微弱的信號。
另一種檢測手段是觀察恆星的亮度是否周期性地輕微減弱,這種現象在某顆行星旋轉到恆星之前、阻擋部分光線的時候便會出現,名為「凌星」。宇宙的所有行星系中,至多有十分之一處在恰好的走向,使其凌星現象能夠從地球上觀察到。這就意味著天文學家要耐心監測許多顆恆星,結果可能只捕捉到幾次凌星。目前,法國COROT人造衛星執行的首要任務已到了第三個也是最後一個年頭,它發現了七顆凌星的系外行星,其中一顆只比地球大百分之七十。
美國的「克卜勒」探測器是COROT的繼任者,但目標更為遠大。它於去年3月從卡納維拉爾角升空,本質上就是一架0.95米光圈、9500萬像素的特大數位相機,每30分鐘拍攝一批寬視野照片,捕捉天津四和織女兩顆亮星間超過10萬顆恆星的光線。地球上的計算機持續監測著所有這些星辰的亮度,一旦發現有可能代表著行星凌星的輕微變暗現象,便會報知相關人員。
星光變暗的效果也可以由其他天文現象製造出來,比如一顆變星的脈動,或者一個大的太陽黑子從恆星表面移過,因此,監控「克卜勒」的科學家們要觀察到至少重複三次的凌星現象,才會宣布一顆行星存在——對於一顆在靠近恆星的軌道上疾走的行星,這個監測期可能只有幾天或幾周,而對於一顆類似地球的緩步者則要長達數年。把「克卜勒」的發現與都卜勒技術的觀測結果綜合起來,天文學家有望確定凌星之行星的半徑和質量。如果他們一番努力後發現了某顆岩石構成的行星,而且它與地球差不多大,軌道處於適合生命棲居的區域——與恆星的距離不會近得令全球水分蒸乾,又不會遠得滴水成冰——那麼他們便算是找到了生物學家們心目中的有希望的生命家園。
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