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天体物理学杂志》：“外星人”ET对地球知多少
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还记得美国大片《E.T.》吗？当地球上的科学家渐渐熟练于寻找外星恒星和周边行星时，有没有想过外星人或许也正在回望和研究着地球？最近，一个天文学家小组的研究解答了这样的问题，即假如ET利用地球上天文学家开发的观测技术，能够看到些地球的什么。相关论文将发表在2008年4月的《天体物理学杂志》（Astrophysical Journal）上。 根据分析，外星人对地球的认识应该包括地球表面分为陆地和海洋，此外，“他们”也可能会对地球气候的动力学系统有一些了解。参与研究的MIT物理学和行星科学副教授Sara Seager表示，“或许外星人正在关注我们，并试图研究地球的旋转速率和日长。” Seager和西班牙卡纳利天文物理研究所（Instituto de Astrofísica de Canarias）的同事以及美国佛罗里达大学的Eric Ford一道，深入研究了如果利用未来更加强大的望远镜，地球和外星天文学家们将能够获取遥远的有生命行星的哪些信息。 事实上，天文学家的许多外星行星发现都不是观测行星本身得到的，而是通过研究确定行星对其围绕恒星施加的影响。即使利用目前最先进的望远镜，人类也只能直接看到外星行星的单一光点，除亮度和颜色外没有任何细节。不过，未来的一些照相机或望远镜有望能够得到几百万像素的图像。 Seager表示，“我们研究的目的就是要看看人类未来能从这些有限的数据中获得多少信息。”研究结果表明，即使只有一个行星光点，也可能根据它随时间的变化提取和收集出大量的信息。 研究人员发现，他们分析数据的方式可以适用于拥有陆地、液态表面以及大气云层的任何行星，而不论它们分别是由何种物质构成的。比如，土星的卫星泰坦上拥有的液态甲烷或者一些炽热星球上的熔融硅酸盐海洋，在巨大的空间中并无太大差别。不过，该方法有一个约束条件，就是云层不能将行星整个覆盖起来，因此，对于类似泰坦和金星的行星而言，新的分析方法可能并不适合。 通过分析地球气象卫星数据，研究人员掌握了新方法的关键之处：尽管行星云层会每日变化，但总会有一种相对恒定的行星整体模式，比如陆地的干旱和多雨区域。当行星光点周期性地出现亮度增加，或者在特定区域会有规律地被云团覆盖，天文学家就能够探测到该行星重复的模式，从而计算出行星的自转周期（日长）。而一旦行星的日长被确定，该周期内的任何波动或改变都能揭示该行星的气候变化模式，这主要是通过对比云团实际位置与通常位置的差异。 Seager表示，尽管目前还没有任何正在运转的望远镜能够满足最新提出的方法，但NASA计划2009年启动的开普勒望远镜有望能够发现数十乃至数百个类地行星。而到那时，更多的先进空间望远镜比如NASA的类地行星发现者号（Terrestrial Planet Finder，简称TPF）将能够进一步跟进研究这些行星的自转、气候以及大气的组成。（科学网 任霄鹏/编译） （《天体物理学杂志》（Astrophysical Journal），doi: 10.1086/528677，E. Palle, S. Seager, M. Vazquez） |
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