美國《大西洋》月刊網(wǎng)站8月11日發(fā)表題為《遙遠的星球不再如此遙遠》的文章，作者為瑪麗娜·科倫，全文摘編如下：

正如上世紀90年代的許多事情一樣，天文學(xué)最激動人心的發(fā)現(xiàn)之一始于一份傳真。

1994年的夏天，日內(nèi)瓦大學(xué)的天文學(xué)家迪迪?！た迤澱砹送ㄟ^測量恒星微妙運動的新望遠鏡技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)?？茖W(xué)家認為，這樣的運動有可能表明太陽系外存在圍繞著自己的太陽運轉(zhuǎn)的行星。一顆遙遠行星的引力可能會拖拽它的恒星，使恒星出現(xiàn)輕微的擺動。此前還沒有人以這種方式發(fā)現(xiàn)過所謂的系外行星，因此當(dāng)奎洛茲最終發(fā)現(xiàn)一顆搖擺的恒星時，他認為這可能是儀器的錯誤。但神秘的顫抖并沒有消失。于是，奎洛茲給他正在夏威夷休假的顧問米歇爾·馬約爾發(fā)了一份傳真：“我想我找到了一顆行星?！?/p>

這個晃動揭示了一個大約50光年外圍繞一顆類似太陽的恒星運轉(zhuǎn)的約為木星質(zhì)量一半大小的世界。奎洛茲及其團隊根據(jù)其圍繞的恒星將它命名為“飛馬座51b”。這顆行星的存在本身令人驚訝，但也表明了某種非同尋常的東西：一定有更多這樣的行星。

系外行星千姿百態(tài)

確實還有更多——非常非常多。自那之后，天文學(xué)家已經(jīng)證實，銀河系中存在4400多顆系外行星。他們發(fā)現(xiàn)了寒冷的行星和熾熱的行星、遍布熔巖的行星和降玻璃雨的行星、密度像棉花糖的行星，以及毫不夸張地說正在蒸發(fā)到太空中的行星。但如今，天文學(xué)界對一項發(fā)現(xiàn)的關(guān)注度已大不如前。“在頭20年里，系外行星領(lǐng)域的確處于那種像集郵一樣的階段，”美國國家航空航天局（NASA）研究系外行星的天體物理學(xué)家杰茜·克里斯蒂安森說，“我們那時就像這樣，哇，閃亮的新東西?！?/p>

現(xiàn)在，已經(jīng)有了足夠多的行星可以讓我們真正研究它們的樣子。研究人員正在擴展現(xiàn)有技術(shù)的極限，并想象用何種更強大的工具能去補充細節(jié)，并將吸引人的系外（exo）這個前綴應(yīng)用到其他領(lǐng)域：系外地形學(xué)、系外地質(zhì)學(xué)、系外生態(tài)學(xué)和系外衛(wèi)星等。在遙遠星光的微小晃動中，天文學(xué)家早已不再限于僅僅探測新行星，而是以前所未有的精確度去研究這些遙遠的世界。

雖然科學(xué)家是通過一顆恒星的運動發(fā)現(xiàn)了飛馬座51b，但此后的大多數(shù)系外行星都是通過恒星的光發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)一顆遙遠的行星繞到其恒星前面時，它會阻擋住一絲星光，使我們從地球上看去恒星會暫時變暗。當(dāng)天文學(xué)家觀測一顆恒星足夠長的時間，并記錄下恒星變暗的數(shù)據(jù)時，他們不僅能夠證實一顆行星的存在，還能夠證實那顆行星繞其恒星運行需要多長時間、其大氣層的組成及其表面的溫度。

這些是通常很容易分辨的系外行星基本知識。但其他恒星的光包含了更多我們才剛剛開始了解的信息。例如，一位天文學(xué)家研究了系外行星反射的恒星光量，以分析其表面可能由什么構(gòu)成，如冰的反射率大于水，水的反射率大于塵埃。我最近碰到的最有趣的方法之一使通過恒星光來尋找系外行星的傳統(tǒng)方法出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折。研究系外行星的天體物理學(xué)家莫伊婭·麥克蒂爾解釋說：“我們知道，巖石行星會有一些凹凸不平的特征，如果這種行星轉(zhuǎn)到了恒星前面，這些特征會時隱時現(xiàn)，從而阻擋恒星更多的光線。”這些微小的變化可能表明行星上存在高山、火山和其他高聳的地形。

生命跡象撲朔迷離

天文學(xué)家也越來越了解系外行星的天空，盡可能多地利用望遠鏡觀測遙遠大氣層的特征。有大氣層的行星會吸收其恒星的部分光，從而在最終到達地球的光上留下印記?？茖W(xué)家研究了這些印記，以找到太陽系外行星大氣中各種分子特征的證據(jù)：氧、氫、鈉、鐵甚至水蒸氣。其中一些物質(zhì)在宇宙中相當(dāng)常見，因此天文學(xué)家現(xiàn)在正在擴大他們的搜索范圍，以囊括一些更不尋常的生物特征——即生物體而非化學(xué)過程產(chǎn)生的特征——并研究他們?nèi)绾文茉诤阈枪庵邪l(fā)現(xiàn)這種獨特的印記。

直到最近，研究人員才開始在系外行星上尋找更先進的生命跡象，即繁忙社會的無線電信號。最近，致力于尋找智慧文明所發(fā)出無線電信號的“突破聆聽”計劃與NASA的凌日系外行星勘測衛(wèi)星進行了合作研究，該太空望遠鏡已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了144顆隱藏在其他恒星光照下的獲證實的系外行星。數(shù)十年來，地球的無線電發(fā)射一直在向太空飄蕩，傳遞著有關(guān)我們存在的信息。對其他行星來說，情況或許也是如此。

歸根結(jié)底，推動系外行星研究的動力與其說是尋找新類型的世界，不如說是要找到一種特定的世界：我們能找到另一個地球嗎？天文學(xué)家迄今發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)行星，包括飛馬座51b（那封改變天文學(xué)的傳真的主角），都是不宜居的。我們?nèi)栽趯ふ襈ASA天體物理學(xué)家克里斯蒂安森所說的“系外行星的圣杯”：一個與地球大小差不多的巖石星球，在其恒星的宜居軌道上運行，那里的水不會一直凍結(jié)或蒸發(fā)，而是會在其表面分布。在這種地方——實際上是唯一的地方——我們可以自信地說，生命可能會出現(xiàn)。

在數(shù)以千計的已知系外行星中，只有165顆是與地球大小相當(dāng)?shù)膸r石行星，它們比由氣體構(gòu)成的巨型行星更難探測。不過，天文學(xué)家仍然有統(tǒng)計數(shù)據(jù)的支持?？茖W(xué)家估計，銀河系中的每一顆恒星都至少有一顆行星，他們認為，位于恒星宜居帶內(nèi)的行星很常見。正如作家喬·馬錢特在她的《人類宇宙》一書中所寫：“即便生命在某個特定行星上不太可能出現(xiàn)，我們也知道，僅在我們的銀河系中，生命就有數(shù)十億個存在的機會。”

距離遙遠難以造訪

但是，正如在系外行星研究中經(jīng)常發(fā)生的那樣，技術(shù)仍在追趕理論。例如，要嘗試麥克蒂爾的系外地形學(xué)方法，天文學(xué)界需要比目前正在運行的更強大的儀器。天文學(xué)家只能幻想看到像別人的城市燈光閃爍一樣奇妙或為抵御致命超新星而建造的防爆屏障一樣引人注目的東西。盡管有所有這些新的研究，但我們離拍攝到分辨率大于單個像素的小型巖石行星尚有許多年的距離。

對系外行星的研究讓我想起了阿波羅登月，那是人類唯一真正去過的其他世界。當(dāng)阿姆斯特朗、奧爾德林和柯林斯從那次旅行回來時，他們填寫了一份海關(guān)表格，稱“月球”是他們的出發(fā)地點，并申報了月巖和月壤樣本為攜帶物品。那一小張紙把月球變成了人們真正可以觸及和行走的地方。人類也許會再次造訪月球，也許某一天還會把火星變成造訪地。

我們當(dāng)然可以嘗試用某些方式讓系外行星變成某些地方——借助出色的插圖，正如耶魯大學(xué)人類學(xué)家莉薩·梅塞里所說的那樣，她撰文講述了科學(xué)家可以如何幫助公眾將系外行星等科學(xué)目標看做現(xiàn)實世界。或許這能給我們中的一些人——不會花許多時間去分析星光的非科學(xué)家人士——帶來某種模糊的感覺。梅塞里說：“能夠確定相似性——即便我們不可能到達那里——就像是以某種方式縮小了宇宙，會讓我們感覺更有聯(lián)系。”

但是，在可預(yù)見的未來，系外行星仍將是非常遙遠而抽象的。就算以光速的若干分之一的速度飛行，到達距離我們最近的恒星周圍的地球大小的行星也需要幾十年時間。對太陽系外行星的研究總是會回到一個令人傷感但又不可改變的事實：天文學(xué)的一大部分內(nèi)容是試圖在地球上去了解外面的那一切，而我們能到達的地方總是有限的。