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宇宙|寻找地球2.0：咋就这么难呢？( 五 )


岩石系外行星的化学元素都是由相同的基本成分组成——比如氧，硅和铝 。改变成分的平衡就会得到非常不同的行星 。
如果我们对岩质行星的组成有一些了解，那么就可以利用它来提供线索判断一个世界是否存在板块构造 。
新的研究表明，含有过多硅和钠的系外行星形成的岩石类型与地球上的是不同的 。形成的行星比较坚硬，在那里板块结构停滞，二氧化碳积累，会造成毁灭性的后果 。
没有活跃的地质活动，那么星球最终可能会形成一个威尼斯式的大气层 。这意味着温室效应失控，天气变得越来越热，气体从岩石中被烤出来，没有办法把控制住它们 。这对生命来说根本不是一个好地方 。
更糟的是，星球变成了一个高压锅，就等着爆炸了 。
如果我们改变一颗行星的组成，它就会影响它的构造系统 。这完全改变了行星散热的方式，而热量会不断地积聚，然后可能会发生灾难性的地壳翻转 。
星球的固体星壳崩塌了，岩浆的海洋沸腾起来，温室气体使地表沸腾……于是一个潜在的新家园终结了 。
显然，科学家们需要知道这些行星的组成，然后才能开始声明这些行星是否真的适合居住 。
但是星球还需要一些东西像地球一样一个无形的盾牌保护它，免受太空的威胁，提供温暖和生命所需的水——大气层 。
寻找地球2.0已经找到了很多行星，但要想找到一个像地球一样的行星，它必须要打很多的勾 。
如果你真的在寻找地球2.0，那么你就必须找到一颗和地球的质量和大小相同的行星，围绕着一颗类日恒星运行，距离也差不多，有类似的大气层，还有大量的液态的地表水 。
在所有的要求中，系外行星的大气层是至关重要的 。它能保护星球免受巨大的温度波动；能保护星球免受小行星撞击；能保护星球免受来自太空和恒星的危险辐射 。
大气层几乎是环绕星球的盾牌，保护我们免受外太空的伤害 。但也必须要有合适的范围，如果弄错了，这颗行星的表面可能会有破碎，或有沸腾的表面环境 。
看看我们自己的太阳系，太阳的宜居带包括三个不同的行星：金星、地球和火星 。但火星的大气层很薄也太冷了；金星的大气层太厚，也太热了 。我们是唯一一个刚好合适的星球 。
到目前为止，天文学家们大部分都在猜测这些系外行星是否有大气层 。因为要直寻找它们，寻找类地行星周围的类地大气层，是非常困难的 。
所以为了能够在恒星的强光下，观察这些大气的细节，需要非常精确的技术和精确的测量 。
天文学家通过观察恒星前面经过的行星来探测大气 。当一小部分光照射在行星的边缘并穿过大气层，大气层中水、氢和二氧化碳等分子会吸收来自恒星的特定波长的光 。如果能看到恒星的光穿过行星，也许就能推断出一些信息，关于它是否有大气层？大气层的性质是什么？有多热？它是由什么构成的？
这就是科学家们如何能够确定大气层中的物质，表明星球是否适合生命生存的方法 。
到目前为止，科学家们还没有看到任何有我们可以居住的大气层的系外行星 。
【詹姆斯韦布太空望远镜】
但也许就要找到了，因为哈勃太空望远镜的继任者詹姆斯韦布太空望远镜已经开始工作了 。
詹姆斯韦布太空望远镜，比哈勃望远镜强大七倍，它应该能让科学家们看到银河系中行星的大气层，并成为最终找到第二个地球的工具 。
詹姆斯韦布空间望远镜（James Webb Space Telescope，缩写JWST）是美国航空航天局、欧洲航天局和加拿大航空航天局联合研发的红外线观测用太空望远镜，于2021年12月25日20时15分发射升空 。2022年7月中旬，詹姆斯·韦布空间望远镜正式开工，并拍摄了第一批用于科学研究的照片 。
关于这个望远镜曲折的故事，笔者在此不再多说了，想知道的读者可以问一下度娘 。
科学家们要在这些大气中寻找的关键数据，是在电磁波谱的红外线部分 。这是韦布设计工作的方式 。
詹姆斯韦布太空望远镜的一个非常重要的任务就是帮助科学家们寻找可能的类地行星 。
科学家们仍在寻找那个完美的地球孪生兄弟，每一天，都在接近找到它 。
现代天文学发展进步迅速 。30年前，科学家们没有发现系外行星，今天，我们已经知道了成千上万个 。
通过下一代的仪器，科学家们将发现成千上万，数十万，甚至上百万的系外行星 。所有这些都以离开地球为最终目标，让一种文明传播到了各个星球 。


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