尋找外星人新技術(shù):探測智慧生物的無線電波

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中地理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

騰訊科技訊據(jù)國外媒體報道,宇宙中存在一種神奇的天體,天文學(xué)家將其稱為褐矮星,同時也被喻為“失敗的恒星”。由于褐矮星天生質(zhì)量不足,不能在核內(nèi)長期維持氫核聚變,因此其無法成為正常的恒星。但目前發(fā)現(xiàn)的個頭最大的褐矮星可憑借自身強大的引力發(fā)生鋰聚變,稍大質(zhì)量的還可以融合氘,有些褐矮星甚至不發(fā)光,巨大的體積酷似一顆大行星。最新的研究表明,科學(xué)家從中尋找到發(fā)現(xiàn)外星生命的新途徑:尋找智慧生物發(fā)出的無線電波。

褐矮星被科學(xué)家喻為“失敗的恒星”


作為失敗的恒星一族,科學(xué)家對褐矮星產(chǎn)生較大的興趣,認(rèn)為這是一種連接行星與恒星的橋梁,并具有自身獨特的性質(zhì)。位于波多黎各島阿雷西沃山谷(PuertoRico)中有一臺世界上單面口徑最大的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡,達(dá)到305米(1000英尺),占據(jù)了整個山谷凹面,曾向M13球狀星團(tuán)發(fā)送過地球信息,擔(dān)負(fù)著尋找外星人的任務(wù),F(xiàn)在科學(xué)家打算利用這臺射電望遠(yuǎn)鏡洞察這些神秘的褐矮星。

美國賓州大學(xué)研究人員已經(jīng)監(jiān)測到距離地球33.6光年處一顆褐矮星(J1047+21)放射出的信息。由于所處波段位于無線電范圍內(nèi),科學(xué)家認(rèn)為其中存在這磁場與帶電粒子相互作用的事件發(fā)生。更重要的是,這顆褐矮星已經(jīng)被確認(rèn)為是可發(fā)射無線電波的天體,打破了先前的記錄。根據(jù)本項研究論文的主要作者馬修魯特(MatthewRoute)介紹:這顆褐矮星的表面溫度非常低,并能發(fā)射無線電波。表面溫度只有此前發(fā)現(xiàn)“低溫”褐矮星的一半,大約是木星溫度的五倍。

進(jìn)一步測量結(jié)果顯示,J1047+21褐矮星表面溫度為630攝氏度,大約為1160華氏度,此前發(fā)現(xiàn)的多數(shù)褐矮星在溫度相對較低的表面溫度背景下可向外發(fā)出紅外輻射。在距離地球30光年處,有一個顆被命名為WISE1828+2650的褐矮星,表面溫度達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的25攝氏度,大約為80華氏度,是一顆Y級褐矮星(較冷)。但是褐矮星(J1047+21)是目前為止發(fā)現(xiàn)的一顆能發(fā)射無線電波的神奇低溫褐矮星。

研究人員亞歷克斯沃爾茲剛(AlexWolszczan)是該研究小組首席科學(xué)家,負(fù)責(zé)使用阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡尋找褐矮星神秘的無線電波之謎,認(rèn)為褐矮星向外發(fā)射無線電波由電子沿著磁場方向螺旋運動而產(chǎn)生,這里就出現(xiàn)了一個真正的謎團(tuán):在如此低溫的環(huán)境下,如何產(chǎn)生等離子體?

在褐矮星周圍首先需要產(chǎn)生一個磁場,并不亞于環(huán)繞地球的磁場,而如果要產(chǎn)生無線電波,電子需要在磁場中運動,由于電子帶負(fù)電,有了磁場的存在便可以環(huán)繞旋轉(zhuǎn)起來。這一過程發(fā)生之后,阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡就可以接收到由于電子運動而產(chǎn)生的無線電波信息。科學(xué)家認(rèn)為此種無線電波產(chǎn)生的方式需要能量提供,可以由磁重聯(lián)產(chǎn)生,后者則可以激起炙熱的等離子泡沫并穿過褐矮星的大氣層。

當(dāng)磁場相互靠近并被迫發(fā)生接觸時,如果條件合適,磁力線就會因為相互靠近而與另外一條發(fā)生重新聯(lián)結(jié)。這一過程中釋放出的能量可在短時間內(nèi)迅速為褐矮星內(nèi)部深處的等離子體提供能量,最后可向褐矮星的磁場“供應(yīng)”電子。科學(xué)家通過這套理論暗示了在褐矮星存在磁重聯(lián)的現(xiàn)象,導(dǎo)致了等離子體“泡沫”噴發(fā)進(jìn)入表層,最終釋放出電子與磁場發(fā)生作用。每當(dāng)這顆褐矮星釋放一次等離子體“泡沫”,就意味著一輪新的無線電波被“激發(fā)”出來。

科學(xué)家認(rèn)為這個發(fā)現(xiàn)非常令人激動,研究人員亞歷克斯沃爾茲剛在賓夕法尼亞法州新聞欄目上提到:將來我們希望通過這個方法探測到更多溫度更低的褐矮星,也可能是運行在其他恒星周圍軌道上的巨行星。事實上,這項研究已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出發(fā)現(xiàn)褐矮星神奇的無線電波,我們可以將該技術(shù)用于探測系外行星上可能存在的外星智慧生物,是一個非常誘人的前景。

地球的磁層可抵擋著大多數(shù)高能粒子的撞擊,偏轉(zhuǎn)它們的運動方向,從而保護(hù)地球上生物圈免受太陽輻射的侵害。當(dāng)空間等離子體與行星磁場發(fā)生相互作用并放射出無線電波,一旦我們的射電望遠(yuǎn)鏡達(dá)到足夠敏感的精度,就能探測到擁有全球性磁場環(huán)境的系外行星上所發(fā)生的“極光”現(xiàn)象。使用這項技術(shù)的高靈敏度射電望遠(yuǎn)鏡被用于探索外星人世界后,我們不但能發(fā)現(xiàn)具有磁層的系外行星,可為潛在的生命提供保護(hù),此外還能確定可免受恒星致命輻射的外星生物圈。


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