来!捕捉属于你的行星

大科技奇妙杂志 2025-04-26 12:54:42

太阳系以外的行星不同于地球的世界,那里有可能是外星生命、甚至外星文明的家园。搜寻这些外星世界不仅是公众关心的热点,也是天文学界充满活力的前沿领域。你也许认为,这样的研究需要强大的望远镜以及专业的科学家,和我们普通人没关系吧?

的确,强大的望远镜必不可少,不过普通人也并非只能当看客,我们同样有机会参与进去,成为一个捕捉太阳系外行星的猎手。

“听上去真是太酷了!老兄,快点告诉我怎么做吧!”

恒星亮度泄露系外行星踪迹

国外有一家专门组织大众参与科学项目的网站,推出了一个叫做“行星猎手”的项目,为全世界的网民提供参与天文研究的机会,让人们利用开普勒探测器所得到的数据来寻找太阳系外行星。

开普勒探测器是一个太阳系外行星探测器,由美国航天局在2009年3月发射升空,它可以说是当今天文学家手中用来捕捉系外行星的最强大武器。开普勒探测器不只是技术更先进,看得到更微弱的光。它采用的搜索行星的方法也跟过去常用的不同。过去天文学家找到的太阳系外行星,多数都是通过观测恒星在行星引力作用下轻微的摆动来发现的。这种摆动会导致恒星发出的光谱出现蓝移或者红移,从而暴露出它们带有行星。

而开普勒探测器所关注的是“凌星”现象。关于“凌星”,你也许听说过水星凌日、火星凌日。因为太阳系的8大行星基本上都是在一个平面上转动的,有时候,地球轨道内侧的水星或者火星就会从太阳前面经过,遮住了太阳的一部分,挡住我们的视线,这就叫做“凌”。

有时候,宇宙中其他“太阳系”的行星轨道平面可能正好摆在我们的视线方向上,相当于我们从侧面看到一个大盘子。这种情况下,那里的行星也会运行到宿主恒星之前,遮住一部分星光。这时我们在地球上就可以观测到恒星的亮度发生了微弱的变化。而行星绕恒星每转过一圈,就会挡一次光,观测时就会发现恒星的亮度是按照固定的周期减弱的。反过来,如果能观测到某个恒星出现了这种现象,就可以推测出它带有行星了,还能判断出行星公转的周期。

发动人脑、人眼找行星

开普勒探测器为了观测凌星,寻找太阳系外行星,瞄准了天鹅座的一块星空,对这块星空中的150万颗恒星,每隔30分钟就测量并记录一次亮度。每颗恒星都可以画出一条亮度随着时间变化的曲线。如果恒星带有行星,会周期性变暗,那么曲线也就会在变暗的地方凹下去,凹下的位置间隔的时间则是固定不变的。所以分析这些曲线是寻找地外行星的关键一步。

你也许觉得自己画曲线太麻烦了,没关系,科学家们已经编制了计算机程序来处理这些曲线。不过,要做这种工作的话电脑未必强过人脑。用电脑来识别图形,这是人工智能研究的一个重大问题。我们人眼加人脑,很容易就能辨认图形的相同或相异之处,但是对于电脑来说就不是一件容易的事了。这就好比要在网络上搜索某个关键字,已经有了相当强大的搜索引擎,找起来毫不费力。但你要有个现成的图片想搜搜出处,那可就难了,虽然也有图片搜索引擎,但是用起来经常得到毫不相关,让人哭笑不得的结果,这就是因为让电脑识别图片的技术还不完善。虽然恒星的亮度变化曲线作为图形来说非常的简单,计算机也基本可以胜任识别凌星的任务。不过用人脑、人眼来识别的话,应该会更加准确。

普通人的机会来了!开普勒探测器要记录150万颗恒星的亮度变化,得到数据非常多,工作量对于人来说也的确太大了。不过,如果集合全世界网民的力量,人肉数据分析就成为了一种可能。

开普勒的数据是对外公开的,行星猎人网站让用户可以在网上浏览恒星的亮度变化曲线,找出那些亮度出现周期减弱的曲线,并且勾选出亮度变化的区域,做起来非常简单。参与的人越多,分析的数据也就越多,也就越有可能发现太阳系外行星,甚至发现那些天文学家用计算机识别时遗漏的行星。

咱们地球人有力量,人肉搜索已经突破地球,迈向宇宙了!

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