🚀 宇宙

“直接拍摄”不是拍出清晰地表:罗曼望远镜怎样看见系外行星?

约3分钟读完 Tiny Why编辑部 · 文:特派员 好奇

词语
系外行星

绕着太阳以外的恒星运行的行星。

日冕仪(rì miǎn yí)

减弱恒星强光,让旁边的暗行星更容易被看见的装置。

光谱(guāng pǔ)

把光按不同颜色和能量分开后的结果。

美国国家航空航天局(NASA)的南希·格雷斯·罗曼空间望远镜于2026年8月30日搭乘美国太空探索技术公司的猎鹰重型火箭升空。它带着一台日冕仪,准备测试一种困难的观测办法:接收来自行星本身的光,而不只是根据恒星的变化推断行星存在。美国喷气推进实验室的发射说明

“直接拍摄”到底是什么意思

系外行星是太阳系外恒星周围的行星。直接拍摄并不表示望远镜马上能看见海洋、大陆或云层的清晰细节。它的意思是,望远镜接收从行星本身来的光,通常得到的是一个很暗的光点。

过去,多数系外行星是用间接办法发现的。行星经过恒星前方时,恒星的亮度会短暂下降。行星的引力也可能让背景恒星短暂变亮,这叫微引力透镜现象。这些变化是行星存在的线索,却不是行星本身的图像。美国国家航空航天局的直接成像说明

最大难题是恒星太亮

行星通常不会像恒星那样自己发出强光,而是反射母恒星的光。恒星的亮度可能是行星的约一亿倍。两者在天空中距离很近,行星微弱的光很容易被恒星强光遮住。

日冕仪怎样工作

日冕仪这个名字,最初来自研究太阳外层的仪器。罗曼的设备使用特殊图案的圆盘和滤光片,让部分恒星光的光波互相抵消。两面可以变形的镜面会根据光路误差进行微调,减少散射光和图像模糊。

探测器还能数一个个光子。对于行星和尘埃盘这样的暗目标,光子有时要隔几秒甚至几分钟才到达。Space.com称,罗曼携带的是首个在太空飞行的主动式日冕仪;美国国家航空航天局则把它定位为空间直接成像技术的验证装置。日冕仪装置说明

它能看见什么

现在的直接成像主要集中在年轻、炎热、质量很大的超级木星。它们还保留着形成时的热量,在红外线中比较容易被发现。罗曼要测试的主要是围绕类太阳恒星运行的木星大小行星。它可能看见年龄更大、温度更低、轨道更靠近恒星的世界。

罗曼还会观察可见光的反射光,并把光分成不同颜色。颜色组成的光谱可以帮助科学家判断行星有没有大气,以及大气中是否有甲烷或云。望远镜也可能拍摄邻近类太阳恒星周围的尘埃和气体盘。盘中的空隙或结构,可能显示有看不见的行星正在影响它们。

已经确认和仍未确定的事

发射成功以及早期的航天器展开已经得到确认。不过,目前还没有罗曼日冕仪拍到系外行星的结果。美国国家航空航天局的计划是,发射后用大约三个月完成展开、校准和测试,科学观测随后开始。第一批科学图像计划在2027年初分享。任务信息

接下来要看什么

接下来值得关注的是调试是否顺利、日冕仪能把恒星光压低到什么程度,以及最先观测哪些恒星系统。罗曼并不是马上寻找第二个地球的望远镜。它的宽视场仪器会先用恒星变暗或微引力透镜等线索寻找候选目标,日冕仪再一次研究一个恒星系统。

这项技术验证的长期价值,在于为未来的宜居世界观测台构想积累经验。那类未来望远镜才会把直接观察类地行星作为更重要的目标。罗曼首先要回答的,是人类能否在太空中稳定地从恒星强光旁边分辨出行星的微光。

🚀 宇宙

罗曼望远镜怎样直接看见远方行星?

📰 完整报道: “直接拍摄”不是拍出清晰地表:罗曼望远镜怎样看见系外行星?

它要先压低恒星的强光,再寻找行星反射回来的微光。

约1分钟读完 Tiny Why编辑部 · 文:特派员 好奇

词语
日冕仪(rì miǎn yí)

减弱恒星强光,让旁边的行星更容易被看见的工具。

系外行星(xì wài xíng xīng)

绕着太阳以外的恒星转的行星。

直接成像(zhí jiē chéng xiàng)

接收来自行星本身的光,而不是只看恒星的变化。

💡 一句话总结

  • NASA(美国的航天机构)送出了一台宇宙望远镜。
  • 它会减弱恒星的强光。
  • 它先测试木星大小的系外行星。

南希·格雷斯·罗曼空间望远镜,是观察远方宇宙的机器。NASA在8月30日把它送上太空。它现在还在检查机器。调试工作大约需要三个月。第一批科学照片计划在2027年初分享。NASA的任务信息

什么是“直接成像”

直接成像,是接收来自行星本身的光。行星会反射附近恒星的光。它不是一张马上看清地面的照片。

恒星会自己发光。行星的光很弱。行星可能比恒星暗一亿倍。恒星的强光会遮住它。

日冕仪怎样帮忙

日冕仪是一种减弱恒星强光的工具。它用特殊图案的圆盘和滤光片,减少恒星的光。镜子还可以改变一点形状。这样能修正小小的光路问题。探测器就有机会收到行星的微光。NASA的装置说明

罗曼会看到什么

罗曼首先测试木星大小的行星。过去直接拍到的行星,很多又年轻又热。罗曼想观察更老、更冷的行星,也想观察离恒星更近的轨道。

把行星的光分成不同颜色,可以寻找甲烷和云。罗曼还会观察恒星周围的尘埃盘。宽视场仪器可以先找候选目标。日冕仪再仔细观察一个恒星系统。

罗曼不会马上拍到第二个地球。它先验证这套办法能不能在太空中正常工作。未来的望远镜,可能会用上这些经验。NASA的直接成像说明

🚀 宇宙

罗曼要找藏在亮星旁边的小行星

📰 完整报道: “直接拍摄”不是拍出清晰地表:罗曼望远镜怎样看见系外行星?

先让亮星不那么亮,才可能看见旁边的行星。

约1分钟读完 Tiny Why编辑部 · 文:特派员 好奇

词语
南希·格雷斯·罗曼空间望远镜

一台用来看很远星星的机器。

日冕仪(rì miǎn yí)

让亮星的光变弱的工具。

行星(xíng xīng)

绕着星星转、自己不发光的空中大球。

NASA(美国的航天机构)送出了一台新机器。 它叫南希·格雷斯·罗曼空间望远镜。 它是一台看远方星星的机器。

罗曼在2026年8月30日出发。 现在还在检查机器。

为什么很难?

有些星星会自己发光。 行星不会自己发光。 行星会接住星星的光。 再把光反射回来。 可是星星太亮了。 行星的光可能暗一亿倍。

罗曼怎么找?

它带着日冕仪。 日冕仪是让亮星变暗的工具。 它先减弱星星的光。 再找行星返回的光。 镜子还会轻轻改变形状。 这样画面会更清楚。

会找到地球吗?

罗曼先找木星大小的行星。 它不会马上拍第二个地球。 机器还要检查大约三个月。 第一批科学照片计划在2027年初分享。NASA的说明

以后,这个办法可能帮助寻找像地球的行星。

来源