您的位置:首頁>正文

身處外星看落日可能會格外的浪漫

外星落日的別樣浪漫

提到外星球, 現實幾乎可以媲美科幻小說了。 以開普勒-16b 來說, 這是一顆土星大小的行星, 距離地球大約200光年, 圍繞兩顆恒星(而不是一顆)運轉。 它有一個綽號——塔圖因, 也就是小說中盧克和安納金·天行者那個虛構的家園。 在這裡, 每天都能看到兩次日落, 同樣讓人震撼。

每天傍晚, 兩個在天空中永遠相距不遠的太陽相繼在耀眼的光輝中落入地平線。 儘管想像兩顆朦朧的紅色恒星降至地平線以下並非難事, 但天文學家仍然無法確定這些恒星是否確實是紅色的。 在系外行星上, “一些落日實際上和地球上的不完全相同”。 巴黎天體物理學研究所的天文學家保羅·安東尼·威爾遜表示:“它們的顏色會非常不同。 ”

當然, 天文學家無法親見這些落日——大多數時候甚至不能直接看到這些行星。 他們會等待一個時刻:當恒星微微變暗,

行星“淩越”或者直接從恒星前面經過並遮擋住恒星的小部分光線時, 借機觀察這些行星。 但並不是所有撞到行星圓盤的光線都會被阻擋, 實際上, 一些光線會穿過行星最高層的大氣層。 “我們收集穿透大氣層的光線, 並將其解析成不同的顏色。 ” 威爾遜說, “我們注意到, 當我們看這些系外行星的大氣層時, 會發現一些顏色缺失了。 ”

這些缺失的顏色都有對應的化學物質, 從我們熟悉的水蒸氣到比較陌生的氣態金屬——這些物質大量存在於系外行星的上層大氣中。 這些化學物質可以吸收恒星特定顏色或波長的光。 因此, 在這個對天文學來說很常見的反直覺聯繫中, 任何缺失的星光都代表行星大氣層中存在某種化學物質, 而可見的星光則代表行星大氣層中缺乏某種化學物質。

它給我們最明顯的暗示是我們能夠據此檢測到特定的分子, 如氧氣, 這可以表明一個行星是適合居住的——甚至可能已經有人居住了。 不過, 我們發現的第一顆淩越恒星的系外行星HD 209458b肯定不是這樣的情況。

它是一顆氣態行星, 品質約與木星相當, 軌道半徑只有水星的1/8, 所以熾熱難當。

這顆行星發現於1999年, 在之後不到一年的時間裡, 天文學家用哈勃空間望遠鏡多次觀察它, 希望發現透過其外層大氣的光線。 果然, 除了一部分特定的可以被鈉吸收的波長之外,

星光仍然可以被看到。 每當行星淩越其恒星時, 這些橙色色調都明顯減少, 在恒星的光譜裡形成譜線。 為什麼會這樣呢?可能是因為行星的大氣層中存在大量的鈉原子, 鈉原子吸收了特定波長的星光所致。

若干年來, 光譜中缺失的譜線使得行星的大氣層非常引人注目。 之後, 埃克塞特大學的行星科學家弗雷德里克·彭特使這顆行星的大氣層更直觀地為更多世人所知。 他利用建模來展示在富含鈉的天空中日落會是什麼樣的景象——那看起來真的很不一樣。

高懸在這顆星球天空中的星星看起來是白色的, 就像我們正午的太陽一樣。 但是當它開始下沉時, 陽光穿透的大氣越來越多, 鈉吸收的紅色光和橙色光也越來越多, 但恒星中的藍色光和綠色光會被放行。藍色波長散射得更多(像它們在地球上一樣),因此恒星最初看上去是藍色的。而當它開始下降時,藍色光散射得如此厲害,以至於分散開去(這也和在地球上一樣),恒星就會變成明亮的綠色。

因此 ,如果我們在HD 209458b上看日落的話,恒星在墜入地平線之前會由藍色變為綠色。不過,由於這顆行星是氣態的,根本沒有地面可供人們站在上面觀看日落,在彭特的日落模型中,觀察者是位於其外層大氣層中的空間站裡。

當天文學家觀察另一顆熾熱的“木星”HD 189733b淩越恒星時,他們期望看到類似於HD 209458b的結果,即失蹤的譜線會對應行星大氣層中的化學物質。所以當HD 189733b沒有顯示出任何譜線缺失時,他們非常驚訝。難道是大氣層中沒有什麼物質多到足以吸收掉特定顏色的光?還是因為只有一個厚厚的、高海拔的雲層均衡地吸收並散射所有顏色的光?天文學家認為是後者。

因此, 在行星HD 189733b上沒有單一的元素吸收特定顏色的光。日落時,矽酸鹽塵埃會散射掉藍色光,只留下一顆紅星落於HD 189733b朦朧的地行星HD 209458b上的落日行星HD 189733b上的日落與地球上的場景極為相似平線下,與地球上的日落場景非常類似。

即使是在地球上,日落也可能會讓你大吃一驚。如果你有機會在一個清晰的角度觀察遠處地平線上的日落,那就密切關注一下太陽的圓盤慢慢下沉。在太陽的上邊緣消失在地平線上、夜晚來臨之前的一瞬間,可能會迅速地閃現出一抹生動的綠色。要看到這種景象,你需要清楚地看到遠處的地平線, 不能有陰霾, 並且還要有極大的耐心和極好的運氣。

出現綠色閃光的原因有兩個。第一,光線進入一個新的媒介時會發生折射,而藍光比紅光折射得更為嚴重,因此落日的底部邊緣是紅色的,而頂部是藍色的。所以感官上紅色太陽先於藍色太陽落下。第二,因為藍色光線很容易分散在我們的大氣層中,因此你看到的最後的光不是藍色的而是綠色——與行星HD 209458b的情景相似。

所以, 如果條件許可的話,地球上的日落也會和系外行星上的一樣奇特。

但恒星中的藍色光和綠色光會被放行。藍色波長散射得更多(像它們在地球上一樣),因此恒星最初看上去是藍色的。而當它開始下降時,藍色光散射得如此厲害,以至於分散開去(這也和在地球上一樣),恒星就會變成明亮的綠色。

因此 ,如果我們在HD 209458b上看日落的話,恒星在墜入地平線之前會由藍色變為綠色。不過,由於這顆行星是氣態的,根本沒有地面可供人們站在上面觀看日落,在彭特的日落模型中,觀察者是位於其外層大氣層中的空間站裡。

當天文學家觀察另一顆熾熱的“木星”HD 189733b淩越恒星時,他們期望看到類似於HD 209458b的結果,即失蹤的譜線會對應行星大氣層中的化學物質。所以當HD 189733b沒有顯示出任何譜線缺失時,他們非常驚訝。難道是大氣層中沒有什麼物質多到足以吸收掉特定顏色的光?還是因為只有一個厚厚的、高海拔的雲層均衡地吸收並散射所有顏色的光?天文學家認為是後者。

因此, 在行星HD 189733b上沒有單一的元素吸收特定顏色的光。日落時,矽酸鹽塵埃會散射掉藍色光,只留下一顆紅星落於HD 189733b朦朧的地行星HD 209458b上的落日行星HD 189733b上的日落與地球上的場景極為相似平線下,與地球上的日落場景非常類似。

即使是在地球上,日落也可能會讓你大吃一驚。如果你有機會在一個清晰的角度觀察遠處地平線上的日落,那就密切關注一下太陽的圓盤慢慢下沉。在太陽的上邊緣消失在地平線上、夜晚來臨之前的一瞬間,可能會迅速地閃現出一抹生動的綠色。要看到這種景象,你需要清楚地看到遠處的地平線, 不能有陰霾, 並且還要有極大的耐心和極好的運氣。

出現綠色閃光的原因有兩個。第一,光線進入一個新的媒介時會發生折射,而藍光比紅光折射得更為嚴重,因此落日的底部邊緣是紅色的,而頂部是藍色的。所以感官上紅色太陽先於藍色太陽落下。第二,因為藍色光線很容易分散在我們的大氣層中,因此你看到的最後的光不是藍色的而是綠色——與行星HD 209458b的情景相似。

所以, 如果條件許可的話,地球上的日落也會和系外行星上的一樣奇特。

同類文章
Next Article
喜欢就按个赞吧!!!
点击关闭提示