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  • 1 # 史海探奇

    看到題圖,題主說的是開普勒號太空望遠鏡吧,我來介紹一下。

    開普勒太空望遠鏡,是世界上首個用於探測太陽系外類地行星的飛行器。它於2009年3月7日升空。在為期3年半的任務期間,它將對天鵝座和天琴座中大約10萬個恆星採用“凌日測量法”進行觀測,用以尋找類地行星和生命存在的跡象。

    開普勒太空望遠鏡實際上是一臺經過特設說真的測光儀,能夠精確地測量恆星的亮度變化。在長達四年多的執行中,它記錄超過15萬顆恆的亮度變化。它在探測行星的同時,也為天體物理學家研究恆星的特性提供了高質量的資料。

    2011年,開普勒太空望遠鏡發現了第一顆 岩石構成的系外行星,“開普勒-10b”,大小是地球的1.4倍,成為已知的太陽系外星最小的行星。

    2012年6月,天文學家稱,Gliese667C星系可能有六顆行星圍繞其軌道執行。其中三顆是新的“超級地球”。

    到2015年1月,開普勒太空望遠鏡已經確認系外行星超過1000個,其中最新發現的三個行星,分別處於它們各自太陽的宜居帶。這三個新行星裡,有兩個可能是由岩石構成。

    2017年6月,NASA宣佈,開普勒太空望遠鏡已經發現4034顆系外行星的候選行星,其中2335顆已被確認。這其中有49顆類地行星,超過30顆已經被證實。而且,這些行星都在宜居帶上。

    開普勒太空望遠鏡最大的貢獻應該是2015年發現了“開普勒452B”,科學家們稱,這是目前為止最像“地球又胞胎”的一顆行星。這顆星距離地球約1400光年。此外,還有超過30顆處於宜居帶的行星,這為人類能找到新移民地帶來了希望。

    最近NASA表示,開普勒太空望遠鏡上搭載的燃料僅夠支援數月,開普勒太空望遠鏡將完美謝幕。

  • 2 # 三體迷

    開普勒太空望遠鏡是NASA專門用於搜尋系外行星的望遠鏡,因此在地外空間探索的貢獻主要表現在系外行星探測上。目前而言,開普勒在這一方面的貢獻可謂是無與倫比的,被譽為系外行星獵手。

    要知道,開普勒太空望遠鏡於2009年3月7日發射升空,迄今為止發現的系外行星候選高達四千餘個,其中包含兩千餘顆已確認的系外行星。要知道,人類目前已確認的系外行星總數也就三千餘顆,開普勒的分量可見一斑。

    在開普勒太空望遠鏡發現的眾多系外行星中,還不乏一些可能存在外星生命的神秘世界。比如:開普勒452b

    開普勒452b發現於2015年,是人類發現的第一個環繞類似太陽的恆星運轉且處於宜居帶的超級地球。這顆行星的半徑是地球的1.6倍,體積為地球的5倍,地表重力是地球的兩倍,軌道週期385天。它的恆星比太陽老15億年,光度為太陽的1.2倍,距我們1400光年。這位仁兄正是紅極一時的地球大表哥。

    值得一提的是,開普勒太空望遠鏡的繼任者凌日系外行星巡天衛星(TESS)已於近期發射升空,這臺觀測能力高達開普勒350倍的望遠鏡必將青出於藍,得到更多重大發現。

  • 3 # 花熊爸爸

    說到人類近年來的空間探索,除了著名的哈勃(哈勃空間望遠鏡,英文為Hubble Space Telescope,縮寫為HST),最引起公眾興趣的就是開普勒(開普勒太空望遠鏡,英文為Kepler Space Telescope,簡稱Kepler)。其主要原因是Kepler的主要科學目標和人類長久以來的一個話題密切相關,那就是 “地球以外的外來生命(需要說明的是,Kepler並不直接尋找外星生命)”,更直白一點就是“外星人”。

    (Kepler太空執行想象圖,NASA)

    早在1878年,美國就開始流傳不明飛行物(英文為Unidentified Flying Object,縮寫為UFO)的目擊事件,而到了上個世紀中後期,談論UFO彷彿成了一種社會風潮。中國也建立了民間學術研究團體——中國UFO研究會,並出版了UFO科普刊物《飛碟探索》。雖然大部分UFO事件都被確認為捏造的或一些自然現象,但還有一些是目前的科學無法解釋。一些“好事者”把這些UFO事件和外星人經常(或是更願意)聯絡在一起。隨著電視電影技術的發展,以好萊塢為代表的影視媒體更把外星人的形象植入廣大受眾腦海中。《超人》、《異形》、《星球大戰》、《ET》、《阿凡達》和《安德的遊戲》等等,不勝列舉。

    其實也不能怪這些“好事者”的異想天開和影視受眾心理偏愛,“外星生命”這個話題其實關係到人類長久思考的哲學終極問題:我是誰?我從哪裡來?我要到哪裡去?

    擴充套件開來,

    我們地球人類是誰?我們是宇宙中唯一的智慧生命嗎?我們宇宙中是否孤單?

    我們從哪裡來?是外星生物的遺傳資訊在地球的播撒之後演化/進化,還是地球自發的生命誕生和進化?

    地球和/或太陽系毀滅之後,地球人類要走向何方?為了地球殉葬,還是向太空擴散走向星際移民/殖民?能否及向哪移民?

    要回答這些問題,除了對地球歷史、地球生物進化、生物生理等學科進行探討的同時,向外搜尋外星生命成了一條更加直接但更加艱辛的道路。Kepler就是走的這一條路,透過在茫茫太空搜尋外星生命可能存在行星,進而研究宇宙中生命的誕生這一重要天文研究課題。說得白一點就是:直接找外星人的巢穴。

    簡要介紹一下Kepler太空望遠鏡,

    Kepler是美國國家航空航天局(NASA)設計專門用來發現環繞著其它恆星之類地行星的太空望遠鏡。Kepler 2009年3月7日發射升空後,執行在繞行太陽的軌道上,在軌執行期間計劃觀測固定天區(天鵝座和天琴座)內的10萬顆恆星的光度(亮度),透過檢測是否有行星凌星(恆星被一個小的暗星體遮擋,恆星亮度發生變化)現象發現太陽系外行星。Kepler望遠鏡的命名是為了紀念德國天文學家約翰內斯·開普勒,而被命名為“開普勒太空望遠鏡”。

    (我們的南極亮星巡天望遠鏡BSST在南極中山站使用凌星法對“三體人老巢”比鄰星b的觀測,圖上那些點構成的槽就是系外行星存在的訊號)

    (Kepler觀測天區)

    要談論開普勒對地外空間探索做出的貢獻,首先可以看下面這幅圖。這幅圖列舉了截至到2018年4月12日人類已經發現並確認的太陽系外行星數目。橫軸是時間:從發現第一顆系外行星的1989年到現在的2018年。縱軸是在每個年份所發現並確認的系外行星的數目。綠色表示的就是使用Kepler所採用的行星凌星的方法探測到的系外行星。這幅圖最顯著的特點就是在2014年、2016年的連個高峰,這兩個年份恰恰是Kepler觀測結果兩次公開發表的年份。在這兩年中,系外系行星的發現主要是由Kepler貢獻。從中可以看到Kepler在地外探索方面的強大功力。

    這裡你可能會問:多就了不起啊?給你確定的回答:多就是了不起! 在科學研究領域,特別是天文這門基於觀測的科學,一定程度上完全可以說找到的樣本數目就是王道。首先要看到,要發現,只有積累足夠的樣本,後面才能說其它。沒有足夠的樣本數目,統計性無從談起,發現奇異型別(第二個地球)更是妄想。足夠的樣本+一定的機率,是找到第二地球的保障。

    (人類已經發現並確認的太陽系外行星數目按年分佈。資料來自NASA,也可參見ipac網站: https://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/docs/counts_detail.html)

    從具體數目來講,截至2018年4月12日,人類總共確認了3717顆地外行星,而kepler發現確認了其中的2343顆,佔總數的63%。另外,kepler還有發現了2244顆候選者等待確認。使用凌星法探測到系外行星數目有2907顆,Kepler佔了凌星法確認的系外行星數目的81%。

    Kepler確認的系外行星列表具體參見 : https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_exoplanets_discovered_using_the_Kepler_spacecraft

    在Kepler確認和候選待確認的系外行星中,位於可居住帶有290顆。它們都有適合的溫度。

    在kepler確認和搜尋到的候選者中,其中有934個系外行星的半徑和地球接近或小於地球半徑。

    正是有了這麼大的樣本容量,發現Kepler明星個例(諸如Kepler-10b、Kepler-438b、Kepler-442b、kepler 452b、Kepler-296f等)也就絲毫不奇怪了。這些明星在新聞媒體已經廣泛介紹,在其它的回答中也有介紹,這裡就不詳細列舉了。

    除了發現瞭如此多的系外行星,Kepler還在下面幾個方面對地外空間探索方面作出了重要貢獻。

    一、測定在多樣性光譜型(也是不同質量大小、亮度)恆星適宜居住區域內部或周圍的行星數量

    二、測定不同體積大小行星(類地行星——固體行星、類木行星——氣體行星)的分佈,以及行星的半長軸(行星公轉軌道的大小)

    三、評估多恆星體系(例如三體人生活的恆星-行星系統)中行星的數量(是不是像太陽系一樣有多個行星)和行星的軌道分佈狀況

    四、測定短週期巨行星的密度、質量、體積大小、反照率、半長軸(行星的性質特徵,通俗的講就是大不大、重不重、硬不硬、圓不圓、反光強不強)

    五、使用互補技術,測量每個光度角度識別發現的行星系統中額外的行星數量

    六、探測具有行星系統的恆星的性質特徵(看看有行星的恆星和沒有行星的恆星有什麼不同)

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