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赫歇爾觀測到北落師門周圍的彗星屠殺事件

臺北天文館_96
・2012/05/29 ・1047字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 493 ・六年級

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天文學家經由歐洲太空總署(ESA)赫歇爾太空望遠鏡(Herschel Space Observatory)觀測發現:北落師門(Fomalhaut)周圍有個塵埃帶(dusty belt),可能是每天數千顆冰彗星互相撞擊摧毀的結果。

北落師門是個相當年輕的恆星,僅約數千萬年而已,其質量約為太陽的2倍。天文學家於1980年代透過紅外天文衛星(IRAS)首度發現其周圍的塵埃帶;但透過赫歇爾太空望遠鏡的遠紅外波段最新影像,天文學家這才發現更多細節。比利時魯汶大學(University of Leuven)Bram Acke等人分析赫歇爾的觀測資料,發現塵埃帶中的塵埃溫度約在攝氏零下230到零下170度之間。然而,由於北落師門並非位在塵埃帶中間,而是稍微偏向南側,使得塵埃帶的南側比北側稍微溫暖一些、明亮一些。

數年前,透過哈柏太空望遠鏡的觀測,顯示塵埃帶窄而不對稱,天文學家認為其中可能有顆行星正在繞著北落師門公轉,而哈柏的可見光波段觀測資料,是蒐集被塵埃帶固體微粒散射的星光,由此推測的塵埃直徑約為數十毫米左右。而現在,透過赫歇爾太空望遠鏡的觀測,塵埃熱能特性推測,塵埃帶中的塵粒,顯然絕大多數是直徑只有數毫米而已的固態微粒(1毫米相當於百萬分之一米)。然而,如此一來,赫歇爾的觀測資料便與哈柏的資料衝突,兩者推測的微粒直徑相差了10倍以上。

為解決此矛盾衝突,Acke建議:這些塵粒必定是像太陽系中彗星遺留在軌道上的塵粒一樣,蓬蓬鬆鬆,並不紮實。如此一來,它的熱能特性和散射特性,就都能符合哈柏和赫歇爾觀測的結果了。

不過,解決了一個問題,卻又引發另一個問題:來自北落師門的明亮星光,應該會很快地就將這些小塵粒向外吹散;但事實卻是:北落師門周遭的塵粒數量龐大到不可思議的地步。唯一可以克服這個矛盾的答案,就是得不斷有新鮮的塵粒補充,而新鮮塵粒應該是來自稍大天體互相撞擊的結果。

為維持這個塵埃帶的現況,這些稍大天體的撞擊頻率必定相當驚人,據估計,相當於每天至少有2顆10公里級彗星互撞,或是有2000次1公里級彗星互撞,而且得互撞到完全粉碎的程度,才能滿足所需。Acke等人對此結論相當驚訝,因為對這些天文學家而言,這個要求的數量是個天文數字。

若要保持撞擊速率如此之高,那麼北落師門塵埃帶中的彗星數量必定高達2600億~83兆顆之多,其中所估之數量差別來自彗星大小。我們太陽系的歐特雲區(Oort Cloud)中所擁有的彗星數量與此相差不多,而歐特雲就是在太陽系處在像北落師門這麼年輕時,將太陽周圍塵埃盤中的物質向外散射而形成的。

資料來源:Herschel spots comet massacre around nearby star, 2012.04.11

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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臺北天文館_96
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臺灣也有摩西分海?——澎湖奎壁山的秘密
Mia_96
・2021/01/26 ・3248字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 558 ・八年級

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相信許多人小時候都聽過摩西分海的故事,在《出埃及記》中記載到,當摩西率領大批的猶太人準備逃離埃及時,面對前方紅海的阻隔、後方法老王的追兵而進退不得。

正當摩西與猶太人感到絕望時,上天指示摩西一條逃出生天的路,摩西將其拐杖指向紅海的瞬間,紅海一分為二,海水退到兩側,露出一條道路讓摩西與猶太人前行,當摩西眾人順利橫跨紅海後,海水立刻恢復原狀,將在後方追趕的法老王追兵淹沒於茫茫大海中。

雖然我們難以去斷定摩西分海的真相,但可以知道的是,在臺灣的澎湖,竟然也出了如同摩西分海的情境——就在澎湖奎壁山的沙灘與赤嶼島之間!

礫石步道連接著兩邊奎壁山與赤嶼島,當大海被一分為二時,遊客便能踏上神奇的分海道路,前往幾分鐘前還在海的另一側陸地。

究竟什麼時候這條神奇的分海道路會出現呢?以下就讓我們來一探究竟!

摩西分海的秘密,其實你早就知道了!

形成臺版摩西分海的秘密,就是大家在國高中地球科學課一定會聽過的「潮汐現象」!潮汐作用指的為海水進行週期性的升降運動。

其實,造成奎壁山沙灘與赤嶼島會偶爾露出礫石道路的最主要原因,就是當海水逐漸退潮至乾潮時,水面最低,因而露出中間較高的地面,此時,奎壁山沙灘與赤嶼島中間便會露出道路,而當海水逐漸漲潮升起至滿潮時,淹過多數的地面便會形成平常我們所看到的海洋。

然而,為何海面會有週期性的升降運動呢?

關於潮汐現象,大家最常聽聞的成因就是——引潮力,而引潮力與萬有引力、向心力息息相關,我們可以將引潮力寫成一個簡單的公式:

引潮力= 萬有引力 — 向心力

讓我們來依序破解向心力、萬有引力!

一開始我們必須先釐清,地球與月球之間的「向心力」。

雖然口語中我們時常以「月球繞著地球公轉」來描述月球公轉的現象,但其實更為準確的說法是:「月球繞著地月共同質心進行公轉」註1

地、月繞著共同質心旋轉。原圖/Wikimedia common

舉一個簡單的例子,常見的電影情節中,時常會有男主角拉著女主角的手轉起圈圈,想像一下,當今天男主角是個體型壯碩的帥哥,女主角是位小鳥依人的美女,這個圈圈誰會轉的比較大?一定是女主角嘛!但此刻問題來了,男主角是完全沒有在移動嗎?還是只是移動的不如女主角明顯呢?

相信各位的腦中已經有了答案,男女主角同時都在旋轉,只是旋轉的大小不同,同時也代表著,這是旋轉的質心應該是位在男女主角之間,可能比較靠近男主角,但一定不會在男主角身體的正中心吧!

地球和月亮就像是浪漫電影裡的男女主角(但是地球的體重多了很多很多)。圖/giphy

其實在這個舉例中,男主角就是地球,女主角就是月亮,所以月球也並非繞著地心進行公轉,而是繞著地月共同質心進行公轉,但因為地球的質量遠大於月球,所以地月共同質心的位置位於地球內部,且為靠近地表之處。

回到向心力的概念,當月亮與地球對著共同質心公轉時,所需的向心力都指向了共同質心,因此地球上任一點的向心力都指向了共同質心。(可以參考上方「地、月繞著共同質心旋轉」的圖。)

在影響引潮力的第二個原因「地心引力」中,離月球越近的地點,其受到月球的萬有引力越大,離月球越遠的地點,其受到月球的萬有引力越小。

當萬有引力扣除向心力過後,就形成了我們所知的引潮力。

為什麼我的水杯不會漲潮?

但聽到這裡,大家或許會產生一個疑問:

既然引潮力可以把海水整個拉起來,那為什麼世界上其他的水體、物體並不會每天「漲潮」、「抬升」兩次呢?

在引潮力的解說中,我們很容易誤以為是引潮力將地、月連線的海水「抬升」,產生漲潮,然而這些中學課本學過的潮汐成因,只是「簡化」的說法。

黑色箭頭為將地心引力扣除向心力後,地球呈現的引潮力(黑)分布,而引潮力可以分為切線(綠)與向心(紅)分量。原圖/Wikimedia common

上圖就是地球引潮力的分布圖,我們可以將黑色引潮力再分為兩個分量,分別是綠色的切線分量、紅色的向心分量,而A、B、C、D僅有向心方向的引潮力。

倘若你想像海水是被引潮力抬升、下降,那可就不太正確了!事實上,向心引潮力的作用很小、很小、很小,僅僅是地球重力的一千萬分之一,因此我們不可能依靠引潮力將海水吸起來、抬起來,或是向下壓扁,因為向心引潮力早就被地球的重力所抵消了。

比起朝向地心的引潮力,更嚴重影響海水升降的因素是「水平分量」的力,這些切線方向的力會把海水推向B、D的方向,造成海水相對隆起。

切線引潮力的作用遠大於向心引潮力,其原因有二:

  1. 海水主要分布在地球表面,其水平衍伸遠大於其垂直的延伸
  2. 垂直引潮力會與地球引力相互抗衡(而且引潮力遠小於地球引力),但水平引潮力不須和引力抗衡。

許多海洋科學的專書都指出,水平分量的引潮力才為推動海水、造成潮汐現象的真正原因。

過去所學的潮汐成因只簡單描述垂直引潮力產生潮汐,但其實垂直引潮力的作用遠小於水平引潮力的作用,科學的知識總是一環牽著一環,重要的往往不是背誦知識的結果,而是在理解過程中產生問題後,不斷反思形成的能力才是研究科學的精神!

不只引潮力,地形也有關係!

除卻上述講解的潮汐作用外,奎壁山沙灘與赤嶼中間的礫石道路,也是造成摩西分海其中一大原因。

澎湖赤嶼其實是一座與陸地相連的島嶼,因此在地形學中我們會將赤嶼視為「陸連島」,而連結奎壁山沙灘與赤嶼中間的道路即稱為「連島礫灘」。

因島嶼與陸地相連,海浪作用力相對減弱,更容易在連島礫灘產生堆積作用,當海浪逐漸接近岸邊時,同時受到海底地形與赤嶼島地形所產生的偏折現象,海浪帶來的砂石不斷在奎壁山與赤嶼島中間碰撞堆積,而逐漸堆積形成礫石道路。

一起踏上宛若摩西分海的神祕之旅吧!

最後一點提醒大家,適合前往赤嶼島的時間,並不是在水位最低的時候,畢竟水位最低的乾潮過後,便代表要開始漲潮了!

如果要欣賞摩西分海的現象,建議大家查詢中央氣象局網站,網站上會公布每天的滿乾潮時間,澎湖知識服務平台也有寫下前往赤嶼島步道開放的時間,只要動手 google 一下,便可以挑選到最適合的時間前往赤嶼唷!

備註

  1. 雖作者以簡單舉例敘述地球、月球繞皆繞著地月共同質心旋轉,但實際上地球繞著地月質心旋轉時是進行圓形的平移運動,並非過往我們所理解的地球自轉現象。

參考文獻

  1. 李名揚 (2009) 。潮起潮落,引力何來。科學人,116-118。
  2. 余海峯 (2020) 。https://hfdavidyu.com/2020/12/28/explanation-of-tides/
  3. 郭鴻基。《海洋潮汐力》。臺灣:國立臺灣大學大氣科學系 http://kelvin.as.ntu.edu.tw/Kuo_files/Sci/doc/Tide.pdf
  4. Chiu-king Ng。海洋潮汐成因

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你真的知道夏天為什麼比冬天熱嗎?兼談邏輯與分析的重要性
賴昭正_96
・2019/09/26 ・3037字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 529 ・七年級

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受過良好教育的公民是我們作為自由人民生存的至關必要條件。

——托馬斯.杰斐遜(Thomas Jefferson),美國獨立宣言初稿作者

歲月匆匆,炎熱的 2019 年夏天轉眼又將一逝永不回地從身邊溜過!註1不管你是喜熱怕冷或好冷惡熱,相信每個人都感覺到熱天的時間似乎是越來越長了!

夏天一去不復返啦!圖/pixabay

全球暖化的物理一文裡 (泛科學,3/22/2019) ,筆者就提到了本應該是陰冷的 12 月中旬,台灣卻天高氣爽,好像春天早已光臨寶島!這快速越來越熱的原因,目前大部分的科學家均認為是因為人類大量製造二氧化碳的結果,可是……早在有人類之前,夏天就比冬天炎熱多了,你知道為什麼嗎?

不知道應該不會太丟臉,因為在 1987 年一項對世界頂尖之哈佛大學畢業生訪問時,製片人發現在隨機取樣的 23 位畢業生中,只有兩位真正知道為什麼夏天比冬天炎熱!

迷思一:地球繞日軌道是橢圓形的,夏天比較靠近太陽

筆者記不得是什麼時候首次被問到和想到這個問題,但卻清清楚楚地記得當時直覺的答案是:因為地球繞日的軌跡是橢圓,當地球最近太陽時,當然就是夏天。相信這也是一般人最常見的答案(參見上面所提到之哈佛大學訪問紀錄片)。

因此科普作家、諾貝爾物理獎得主雷德曼(Leon Lederman)在「上帝的粒子(God Particle)」一書中,在提到上面那一調查的結果後,立即謂「順便說一下,答案並不是因為地球在夏天最近太陽」!

為什麼大部分人都犯了這樣的錯誤呢?除了「直覺地想當然耳」外,這可能要歸咎於報導科學的報章、雜誌、及書籍了:為了強調地球繞日的軌跡不是圓的,它們大都將橢圓形狀過度誇大了。例如下圖就是由「互動百科」地球绕太阳公转一文中拷貝下來的地球繞日軌跡註2

圖/互動百科

英文的「Wikipedia」 Earth’s orbit一文中誇張得更厲害了:

圖/Wikipedia

雖然文章中提醒讀者謂「該圖顯示了地球軌道的誇張形狀;實際軌道不像圖中那麼偏心」,但一般人是不會注意,只對圖形留下深刻的印象!事實上說地球繞日的軌跡是圓的可能還比較恰當:離太陽最近是冬天的一月,為 1.47 億公里;最遠時反而是炎夏的七月,但也只有 1.52 億公里──遠了不到 4%註3

迷思二:地球自旋軸傾斜讓北半球接近太陽

網路上的答案幾乎全謂是因地球的自轉軸是傾斜的關係(見下圖),然後解釋說:當北半球朝向太陽傾斜時,因為最接近太陽,所以最熱,即北半球的夏天;冬天則正好相反,南半球朝向太陽傾斜註4,故南半球較熱(該地的夏天)。

從圖中我們可以看出,在北半球是夏天時,北半球確實是比較靠近太陽的,但相差有限(地球的直徑才13,000 公里而已)!前面說過,距離相差 0.05 億公里的繞日軌跡上兩點都不會造成冬夏之分,這微不足道的有限距差,怎會造成地球的四季呢?因此這一解釋是不對的!

解答在此:自轉傾斜,影響了太陽光照的角度

當光線垂直照射在地球表面時(表面與光線垂直),單位表面面積所接收到的能量強度將最大;如果表面與太陽光線成 45° 相交時,單位表面面積所接收到的能量就只有前者的 71%而已!從上圖我們可以看出,在夏天時,北半球表面大約有 1/3 的表面在中午時都是與太陽相當直角,而南半球則全在太陽斜照下!

這正是雷德曼的解釋:「地球的旋轉軸是傾斜的,所以當北半球朝向太陽傾斜時,光線更接近於垂直的表面,一半的地球因此享受到夏天; 另一個半球得到斜射線——冬天。 六個月後情況發生逆轉。」這種正確的解釋也出現在少數的網路文章裡。

圖/needpix

但是筆者認為這只是部分因素,迼成夏冬溫差那麼大可能還有另一原因,那就是夏天時北半球受到陽光照射的時間比冬天長得多:例如北極整天都是白天(冬天時整天都是黑暗),舊金山日光照射的時間 15 小時(冬天 10 小時),台北市白天的時間 14 小時(冬天 11 小時)。但因為這些多出來的時間大多是太陽斜射,所以筆者就不知道是不是比較重要(有興趣的讀者不妨研究一下)。

科普的重點不是知識,而是邏輯與分析能力

雷德曼之所以提到哈佛大學的問卷結果,是因為有感於科技與日常生活越來越密切,在一個民主國家裡,如果民眾缺乏科學知識,如何能當國家的主人,參與政策的決定呢?相信所有「泛科學」的讀者都跟筆者一樣,完全同意這一看法!但你答對了嗎?說來慚愧,自認為是科普知識廣博的筆者,直覺的第一個答案竟然是錯的!

筆者一直鼓勵學生學習數學與物理,事實上一點都沒有希望每一個人都成為科學家,而是認為數理可以訓練邏輯思考與分析的能力。在這一科技飛速發展的時代裡,唯有具有這樣的能力才不會被淘汰。具有廣博科技知識是很好的,但如果缺少分析能力,是很容易被「花言巧語」辯倒的!

可悲的是,在越來越急功近利的社會裡,公司要找的新血常是要有經驗的畢業生(使得大學越來越像是一個職業訓練中心),而不是有基礎、肯學習及具分析思考能力的本科生。還有,筆者也一直鼓勵學生應該多多寫作:你可以完全「不負責任」地回答考卷,但要「白紙黑字」地寫下來註5,那可得深思,確定每個論點的正確性!

圖/pixabay

備註

  1. 投稿的時候是夏末,現已過了秋分。
  2. 因地球繞日,太陽直射在赤道上面時,就是「春分」及「秋分」。春分後,直射點便慢慢往北移動,到北迴歸線時稱為「夏至」,開始往南迴歸,經過秋分點,到達南迴歸線──稱為「冬至」──後,又折回開始往北迴歸。如此生生不息,造成地球的四季。
  3. 單位表面面積所接收到的能量與距離的平方成反比,因此最遠所受到的能量為最近的 92%。這一差距是造成南半球夏天時間比北半球夏天時間短的原因。
  4. 北半球冬天(南半球夏天)時,圖中的光線將由左邊射到右邊;春、秋兩季的光線則分由圖面上、下射到對面。
  5. 筆者在「科學月刊」發表「電動汽車值得發展嗎」(2013年7月)一文,經台灣立報轉載後,行政院環境保護署空氣保護及噪音管制處處長謝燕儒即投稿該報謂「電動汽車絕對應該發展」。在一個民主國家裡,這種討論不但是正確的,事實上還應該受到歡迎與鼓勵!但卻有一位讀者在網絡上留言謂筆者應回到專業,不要隨意發表門外漢意見(有關電動汽車是否值得發展的各種論點,請參考「我愛科學」,華騰文化有限公司,2017年12月出版)。請注意:這裡討論的是科普的範圍與國家政策的問題,而不是製造電池和汽車的專業知識!在一個健康的社會裡,人人都應該、且有能力參加這樣的討論!如果只有專家才能發表專門意見,那門外漢的筆者可以告訴你,依各行專家的意見,結論必定是:電動汽車一定要發展,核能電廠一定要建,原子彈一定要擁有,燃煤一定不能廢棄,藥一定要吃,刀一定要開,手機、電子香煙、阿片類藥物、5G等等絕對安全……。哦,差點忘了:筆者是學化學的,因此依筆者專家(?)的意見,化學一定要學!讀者請用邏輯分析一下:專家是靠什麼吃飯的?老王賣瓜,能不說瓜甜嗎?!
賴昭正_96
34 篇文章 ・ 34 位粉絲
成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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呼叫外星生命!如果外星人主動聯絡,我們到底要不要回應?——《關於夜空的 362 個問題》
PanSci_96
・2019/07/25 ・3003字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 491 ・五年級

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編按:本文摘自《關於夜空的 362 個問題》,蒐集了英國最長壽科普節目《仰望星空》的觀眾提問。所有你對太空宇宙會有的疑問,都將在本書中為你解答。本節討論的是「呼叫所有生命形式……」。

我們把訊號從地球送出去已經超過五十年了,在接收端的那一頭如果有其他文明,會不會偵測到這些訊號呢?

我們的無線電訊號洩漏到太空中已經大約六十年了,最早傳出去的無線電波已經前進了六十光年。不過,隨著訊號愈來愈遠,它們也會愈來愈分散,更加難偵測。大部分的訊號也受限在很窄的無線電波頻率範圍內,所以它們會和大部分的自然天文訊號有所區別。

先鋒鍍金鋁板,是指安裝在兩艘無人駕駛太空探測器-先鋒 10 號及先鋒 11 號上,一塊載有由人類發出的訊息的鍍金鋁板。圖/wikipedia

當我們尋找外星文明的訊號時,目標是找到與我們相似類型的傳輸,因為那就是我們發射出去的東西,可是誰說外星文明和我們使用的技術是相同的呢?也許他們會用 X 光通訊,而且一直都在發射 X 光束到太空中。如果他們和我們的想法一樣,可能也一直在尋找從其他行星放射出的 X 光,而我們根本沒有大量放射出這種東西。

在地球無線電訊號發射的範圍內,有沒有任何星系裡出現「適居帶」裡存在行星的跡象呢?

我們假設地球已經散發出六十年的無線電波了,這當中有奇怪的、特意發出的訊號,也有來自地面的電視與收音機傳輸時無意間「洩漏」出去的訊號。最早的無線電波以光速前進,所以已經達到了六十光年之外,我們知道在這個範圍內有大約一百顆行星。其中大部分都是氣態巨行星,而且和它們的母星公轉距離都非常接近,不過還是有幾顆距離母星比較遙遠。

「適居帶」一般的定義是在恆星周邊,液態水能夠存在的區域。相對於比較大、比較亮的恆星,比較小、比較黯淡的恆星的適居帶會比較接近母星。

而液態水是否存在,則要靠行星的大氣層決定,一般來說有大氣層會稍微增加行星表面的溫度。

值得一提的一個星系是巨蟹座 55,這裡有五個行星是我們知道的。這顆恆星本身比太陽略小,以名義上適居帶會比較靠近恆星一點。在這五個已知的行星當中,有三個的公轉位置比較接近恆星,第四個比較遠一點。從適居帶的角度來看是很可惜的,因為其中一顆比較靠內的行星稱為「超級地球」,只比地球的質量大八倍多,直徑大約是兩倍。

藝術家筆下的巨蟹座 55e。圖/wikipedia

可惜巨蟹座 55e 這個行星距離母星的公轉距離只有兩百萬公里,公轉一圈不到十八小時,所以可能會被燒成煤炭渣。不過有一個比較大的行星公轉的位置,大約像金星和太陽之間的距離。它所繞行的恆星比較冷一點,就位在接近適居帶的地點,可是這顆行星是一個氣體巨行星,質量大約在海王星與土星之間。如果它有比較大的衛星,而且大氣層夠厚,那麼也許是個可以居住的地方。可惜我們還不能偵測到外太陽系行星的衛星是否存在,所以必須等待進一步的推測。

第二個很有意思的例子是繞著 HD 85512 恆星公轉的行星,距離我們大約三十五光年。這顆恆星比太陽略冷一些,不過這顆行星公轉的位置比較近,大約比水星繞著太陽公轉位置再近一些。這顆行星的質量比地球大幾倍,所以可能是岩石型的。行星表面的溫度會依照覆蓋其上的雲量而定,不過可以大約推測一下。利用一系列的假設,比方說這裡的大氣層和我們的大氣層,組成成分不會相去太遠等,我們可以計算出這裡的表面溫度,確實適合液態水存在。不過這些只是很概略的計算,要到我們真的能研究直接來自這顆行星大氣層的光,才能夠確定。

巨蟹座 55e(右)與地球(左)的大小比較。圖/wikipedia

這個領域的研究進展快得驚人,所以很有可能等你讀到這裡的時候,我們已經在鄰近的恆星的適居帶裡發現了一顆像地球的行星。在二○一一年十月播出的《仰望夜空》裡,我們邀請任職於歐洲太空總署以及倫敦大學學院的泰提妮博士,猜猜看我們再過多久會發現這種行星,而她打賭在一年之內,人類就會發現一顆像地球的行星了!

針對「如果外星生物聯絡我們,我們應不應該回應?」這個問題,有沒有任何科學上的研究呢?

關於這個問題的討論,通常圍繞著「一開始到底為什麼要聯絡?」也許外星生物想要分享它們的知識,讓大家對宇宙的了解更為透徹,這樣的話,真誠與坦白的對話,是對於雙方都有益處的。但是也有可能外星種族是在尋找征服的目標,也許是為了開採地球的資源,或者只是要把人類打包到自己的午餐盒裡。如果是這樣的話,我們可能最好不要回應,不過等到我們了解這一點時,可能也太晚了。如果這種溝通看起來是特別針對地球的,那麼可能他們已經發現了我們的存在,也可能已經在路上了!

圖/needpix

很多人都提出意見,認為我們不應該與外星人聯絡,因為他們可能是來毀滅我們的。可是也有人會認為,如果他們成功做到了星際間的通訊,並且來到這裡,那麼他們可能不僅僅是為了毀滅與戰爭而來。不過如果他們的科技都比我們先進呢?我們眼中的他們,可能就像牛羊眼中的我們,那麼他們會不會穿著人類的毛皮,用香草和香料搭配我們的肉食用呢?

如果我們真的接到來自其他地方的通訊,那麼比較立即需要克服的問題是:

誰要代表我們發言?我們會希望像許多的科幻電影那樣,讓美國來主導對話嗎?

在國際間已經有這樣的討論,比方說聯合國就討論過在這個情況下要怎麼做,包括該怎麼回應,以及我們該說什麼。這樣的決定有時候彷彿可以當作科幻的領域而一笑置之,不過如果來自外星生物的通訊真的來了,到那時候再來想可能就真的太晚了。在此同時,一般的共識傾向我們既然無法把自己的存在隱藏起來,那麼應該不要太大肆宣揚自己,等到我們已經決定好一旦收到回應時該怎麼做,再改變做法。

利用低頻電波陣列(LOFAR)進行「尋找外星智慧計畫」(SETI)是否合理與值得?

低頻電波陣列是建造在歐洲各地的一個巨大無線電波望遠鏡,當中有一個站就在漢普夏的奇爾波頓。不過這個陣列並不是由我們所熟悉的無線電波望遠鏡所組成的,而是一個由無線電天線組成的網絡。

低頻電波陣列是建造在歐洲各地的一個巨大無線電波望遠鏡。圖/wikimedia

它們的作用類似電視與收音機的天線,會同步收集來自廣大天空中的訊號。低頻電波陣列的強大之處在於可以同時集合來自大量天線的訊號,使天文學家能詳盡地觀測任何一個特定的位置。既然結合訊號是由電腦分析所進行,所以基本上低頻電波陣列是可以同時研究各個方向的訊號的。

感覺起來,這對於尋找外星智慧計畫是非常理想的工具,不過這個望遠鏡其實還要符合很多其他目的需求。當然囉,沒有什麼能阻止人們從低頻電波陣列中取得資料,並且加以過濾,找出人造的訊號。

——本文摘自《關於夜空的 362 個問題:從天文觀測、太陽系的組成到宇宙的奧祕,了解天文學的入門書》,2019 年 4 月,貓頭鷹出版