沒有新冠病毒的星球是什麼樣子的？

百家榜創作者，金芒計劃簽約創作者，科學達人，優質創作者

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簡介：太陽引力透鏡計劃將會幫助人類更好的放大遙遠行星的圖像，也能為尋找外星生命提供更好的設備。

新型冠狀病毒正在地球上肆虐。但總有一天，我們可以使用‘太陽引力透鏡’觀察到系外行星上的生命，或許此時他們正在看著我們。

圖片格式化。烏特·克勞斯/時空旅行/埃裏克爾·梅林傑

在對戰新型冠狀病毒的這段時間，人們都十分疲倦，沒有什麼比未來更加模糊不清。新型冠狀病毒更新換代的速度實在令人抓狂，直到人們都已經做好某一相同的決定：要麼繼續恐慌、擔驚受怕，要麼為了更好的明天努力成為幸運兒或心散的人。在那之後，我們將徹底恢複以往，將再次仰望星空，看看還有誰或其他的什麼也在這樣的一場災難中存活。根據一項新的研究，我們能以一種無法想象的分辨率看到系外行星上的生命跡象。

圖源：中國天文地理新浪微博

‘太陽引力望遠鏡’能夠放大遙遠的行星圖像

在過去的20年裏，我們在太陽系外，新發現了4000多顆行星——這是21世紀天文發展史的證明——我們稱為系外行星。雖然我們對它們已經了解了不少，但卻仍只能是微小模糊的光點，這就是我們彼此間的距離。

然而，我們很快就能觀察到這些外星球表面的海洋和大陸——也不是不可能觀察到生命跡象。如果我們真的發現了，都將歸功於太陽引力透鏡（SGL)項目——一個將望遠鏡發射到距離太陽很遠的地方的計劃，利用太陽巨大的引力場放大遙遠行星系統的圖像。就目前來說實現的可能性很小，但確實是有可能的。

“太陽引力透鏡是自然給我們的獨特禮物，它讓我們能進行微弱源直接高分辨率的成像，”據《福布斯》報道，美國宇航局噴氣推進實驗室的項目負責人斯拉瓦·特裏希文說，“其他的技術都做不到這樣。傳統的儀器更是不能與之相匹。”

美國宇航局資助了其聯盟下的一項望遠鏡研究項目

有關太陽引力透鏡的設想已經存在好幾年了，其背後團隊在今年三月提交給美國宇航局的一項新研究中確定了關鍵細節。特裏希文和他的研究小隊獲得了高達50萬美元的資助，作為美國宇航局先進概念研究所（NIAC)推進此研究項目的一部分。

太陽引力透鏡與其他太空望遠鏡的區別在於它利用了引力透鏡。約100年前，阿爾伯特·愛因斯坦提出了廣義相對論，根據這一理論，宇宙中有質量的物體會在其鄰域產生一個“凹陷”——實際上是時空結構上的高維度曲率——可以改變附近物體的速度，甚至是光的速度。

太陽引力透鏡原理 圖源：百度百科

幾十年後，天文學家親眼觀察到了這一效應，它們被稱作愛因斯坦環。他們觀察到來自遙遠恒星或星系的光在另一個更近星系的引力作用下發生彎曲——放大了更遠處物質的圖像。這一效應有助於我們觀察那些遠到即使用最精確的望遠鏡也觀察不到的星系。但我們有了新的方法——通過太陽引力透鏡效應——利用太陽本身作為一個放大鏡，不僅可以觀察到明亮的星系，也可以觀察到暗淡、亮度一般的行星。

太陽的引力“焦距”使這一切得以實現。由於太陽的引力焦距，等到太陽正對著一顆行星的衛星時——與之相距100光年——我們能看到一種前所未有的放大的行星圖像，即使這顆衛星到太陽的距離是地球的548倍（又稱作548個天文單位，或者AU）。

馬蹄愛因斯坦環，通過哈勃望遠鏡觀測。來源：歐洲航天局/美國航空航天局/哈勃望遠鏡

這就是太陽引力透鏡項目（SGL)要完成的任務，但它是針對系外行星的。特裏希文（Turyshev）在《福布斯》上說道，它必須攜帶一個直徑為一米的望遠鏡飛到很遠的地方，它能讓我們看到一顆約100光年外的地球大小的行星， 而且是以一種令人難以置信的分辨率——好到足以解析其表面的重要特征，甚至能達到1：10，000的比例。

根據《福布斯》報道，特裏希文所說，“如果你想用一個傳統的天文望遠鏡拍攝一顆距離我們100光年的星球，你必須使用一個直徑為90公里且只有一個像素的望遠鏡。而用太陽引力透鏡，一年就可以拍攝一個分辨率為200-300像素的圖像。

高分辨率下沒有新冠病毒的系外行星

在新的研究中，研究小組分析了在這種情況下拍攝到的行星圖像的潛在分辨率。據特裏希文在《福布斯》中所說，“我們發現我們可以複原這些美麗的源圖。”

他們的初期任務計劃將於2030年實施，所攜帶的太空望遠鏡將於25年後抵達太陽焦點。這個太空望遠鏡——由一個不過100千克的小型航天器攜帶——裝備有一個速度高達25天文單位/每年的大型太陽帆。

該團隊聲稱，按照這一計劃，這台天文望遠鏡將在7年內抵達星際空間。一旦它到達距太陽548個天文單位的地方——比美國航空航天局的旅行者1號還要遠400個天文單位，也是有史以來離地球最遠的距離——就將開始執行科研任務。

圖源：百度百科

想象一下，地球是望遠鏡，最前面的星系是太陽，而最遠處的星系是一顆可能孕育生命的系外行星。

來源:美國國家航空航天局/JPL-加州理工學院/ T·派爾(衛星狀況中心 /加州理工學院)

在這種調諧的距離下，天文望遠鏡能夠聚焦在遙遠的目標上。當該望遠鏡與太陽、某一個遙遠的行星系成三點一線時，太陽引力透鏡就能進行對該星系的觀測，直到它與太陽的距離達到約2500個天文單位（0.04光年），在此期間，太陽引力放大鏡能一直對該星系向系外移動過程進行持續觀測。

在新型冠狀病毒橫掃世界並重塑我們對地球上生命的思考時，或許我們應該記住，在我們自我改變成長的同時，太陽系外的其他生命也在變化成長。盡管近來的這些日子一團糟，大家都擔憂，但或許有一天，我們就可以通過太陽引力透鏡觀察到他們。

作者: Brad Bergan

FY: 仙人胖胖

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