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「科普」如果外星人从远处观察地球,他们会看到这个

2019-09-04 19: 12: 29深夜的话

在过去的十年中,人类在太阳系外行星研究中已经相对成熟。迄今为止,我们已经发现了4,000多颗系外行星。

这就提出了一个问题:如果还有另一个正在研究地球的先进物种,他们会看到什么?加州理工学院的科学家利用地球的多波长数据,为遥远的外星观测者绘制了地球图像。

除了满足好奇心外,这项研究还可以帮助天文学家发现并重建“类地球”系外行星的表面特征。

该研究从地球作为外行星的角度绘制了二维地球“外星图”,该研究最近发表在《科学》杂志上。

研究人员包括Siteng Fan和来自加利福尼亚技术与地质研究所,行星科学系(GPS)以及NASA喷气推进实验室的其他人。

当我们在太阳系以外的彗星海中寻找可能居住的行星时,科学家被迫采取间接方法。

由于大多数系外行星无法直接观察其大气成分或表面特征,即无法直接成像,因此科学家认为系外行星必须至少“注视地球”。

正如范所说,这反映了系外行星研究目前必须面对的局限性:“首先,我们尚未设定光晕的最低要求,以满足可居住性。尽管已经有一些标准,但尚不能确定它们是否足够和必要。其次,当前的观测技术不足以确认行星是否真正宜居。”

考虑到地球是我们知道的唯一维持生命供应的行星,研究小组认为,对地球的远程观测可以为我们找到活着的外星人提供参考。

范说:“在外星人眼中,地球的出现将为我们提供一个寻找类似于地球的行星的方向。”

地球生命系统中最重要的是水循环。它具有三个不同的阶段,即水蒸气,凝结成云层和冰粒以及表面上存在水。

这些存在被认为是宜居性的潜在迹象,可以远程观察。因此,确定系外行星的表面特征和云层对于确定其可居住性至关重要。

为了确定遥测地球的外观,研究小组收集了由NASA的“深空气候观测卫星”拍摄的9,740张地球图像。从2016年到2017年的两年中,将花费68至110分钟捕获地球大气层的多波长反射光。

然后,范和他的同事们将所有图像合成并整合到地球的光盘中,从而有效地重建了这两年中外星服务器上地球的样子。

该团队分析了所得的曲线并将其与原始图像进行比较,以将曲线中的参数映射到地球的陆地和云层。在选择了最密切相关的参数之后,研究人员将其尺寸调整为24小时地球自转,并得到了等高线图(如上图所示),该等高线图表示从光年中看到的地球。光曲线图像。

黑线表示表面的特征,通常对应于每个大陆的海岸线。绿色进一步表示非洲(中),亚洲(右上),北美和南美(左)和南极洲(下)。中心是海洋,光是红色,深海是蓝色。

当天文学家将这种表示方法应用于观测系外行星的光曲线时,就有可能评估该行星是否有海洋、云和冰盖,而这些都是“类地”的必要元素。正如范所说:“这项工作对于确定外行星和气候系统的地址特征具有重要意义。我们发现地球光曲线的变化主要由云和陆地/海洋组成,因此它们具有相同的类型特征。系外行星更有可能携带生命。”

在不久的将来,下一代仪器将能够进行更为详细的系外行星研究,如詹姆斯韦伯太空望远镜;预计即将实现的超大型望远镜(ELT)、30米望远镜(TMT)和巨型麦哲伦望远镜(GMT)。对较小岩石行星的直接成像研究。

再加上对地表特征和大气条件的研究,天文学家最终将能够确定哪些系外行星具有可居住条件,哪些不具备。

在过去的十年里,人类对太阳系外行星的研究已经相对成熟。迄今为止,我们已经发现了4000多颗系外行星。

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这就提出了一个问题:如果有另一个高级物种正在研究地球,他们看到了什么?利用地球的多波长数据,加州理工学院的科学家绘制了一幅地球图像,供遥远的外星人观察。

除了满足好奇心外,这项研究还可以帮助天文学家发现并重建“类地”系外行星的表面特征。

这项研究绘制了一个二维地球“外星地图”从地球作为一个外星的角度,并发表在《科学》杂志最近。

研究人员包括siteng fan和来自加州理工和地质研究所、行星科学系(gps)和nasa喷气推进实验室的其他人员。

当我们在太阳系以外的彗星海中寻找可能居住的行星时,科学家被迫采取间接方法。

由于大多数系外行星无法直接观察其大气成分或表面特征,即无法直接成像,因此科学家认为系外行星必须至少“注视地球”。

正如范所说,这反映了系外行星研究目前必须面对的局限性:“首先,我们尚未设定光晕的最低要求,以满足可居住性。尽管已经有一些标准,但尚不能确定它们是否足够和必要。其次,当前的观测技术不足以确认行星是否真正宜居。”

考虑到地球是我们知道的唯一维持生命供应的行星,研究小组认为,对地球的远程观测可以为我们找到活着的外星人提供参考。

范说:“在外星人眼中,地球的出现将为我们提供一个寻找类似于地球的行星的方向。”

地球生命系统中最重要的是水循环。它具有三个不同的阶段,即水蒸气,凝结成云层和冰粒以及表面上存在水。

这些存在被认为是宜居性的潜在迹象,可以远程观察。因此,确定系外行星的表面特征和云层对于确定其可居住性至关重要。

为了确定遥测地球的外观,研究小组收集了由NASA的“深空气候观测卫星”拍摄的9,740张地球图像。从2016年到2017年的两年中,将花费68至110分钟捕获地球大气层的多波长反射光。

然后,范和他的同事们将所有图像合成并整合到地球的光盘中,从而有效地重建了这两年中外星服务器上地球的样子。

该团队分析了所得的曲线并将其与原始图像进行比较,以将曲线中的参数映射到地球的陆地和云层。在选择了最密切相关的参数之后,研究人员将其尺寸调整为24小时地球自转,并得到了等高线图(如上图所示),该等高线图表示从光年中看到的地球。光曲线图像。

黑线表示表面的特征,通常对应于每个大陆的海岸线。绿色进一步表示非洲(中),亚洲(右上),北美和南美(左)和南极洲(下)。中心是海洋,光是红色,深海是蓝色。

当天文学家将这种表示方法应用于观测系外行星的光曲线时,就有可能评估该行星是否有海洋,云层和冰盖,而这些都是“类地球”的必要元素。正如范所说:“这项工作对确定外行星和气候系统的地址特征具有重要意义。我们发现,地球光曲线的变化主要由云层和陆地/海洋组成,因此它们具有相同类型的特征。系外行星更有可能带来生命。”

在不久的将来,下一代仪器将使更详细的系外行星研究成为可能,例如詹姆斯韦伯太空望远镜;预计即将实现的超大型望远镜(ELT),30米望远镜(TMT)和巨型麦哲伦望远镜(GMT)。对较小的岩石行星进行直接成像研究。

结合对表面特征和大气条件的研究,天文学家最终将能够确定哪些系外行星具有宜居条件,而哪些则没有。