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研究人员转向树木 以确定系外行星上是否存在多细胞生命

  • 科学
  • 2020-10-05 15:45:59
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天龙八部私服发布网 www.famlot.com 科学家和研究人员长期以来一直在问这个古老的问题,但在寻找答案方面没有太大进展。

在我们的太阳系外已经发现了4,200多颗系外行星,而过去的技术被开发用来测试系外行星的生命,但是没有一项技术能够测试复杂的,非技术性的生命,例如植被。现在,太空望远镜也许很快就能直接看到这些行星,包括地球最近的恒星邻居可居住区内的一颗。在这些望远镜和北亚利桑那大学信息与天文学研究人员的帮助下,这个问题的答案可能并非如此。

由美国国家航空航天局(NASA)的“人居世界”(Habitable Worlds)赠款资助的一组研究人员,包括克里斯·道蒂(Chris Doughty),大卫·特林(David Trilling)和博士。学生安德鲁·亚伯拉罕(Andrew Abraham)在《国际天体生物学》杂志上发表了一项研究,该研究开发并测试了一种技术,以确定可以在太阳系外唯一地检测到特定的多细胞生命还是复杂但非技术生命。

为了找到答案,研究小组转向了地球上最常见的多细胞生命形式之一-树木。更具体地说,他们的影子。

该论文的主要作者,信息学,计算与网络系统学院的助理教授多蒂说:“地球上有超过三万亿棵树,每棵树投射的阴影与无生命的物体不同。” “如果您在中午出去,几乎所有的阴影都将来自人类的物体或植物,如果没有多细胞生命,那么在一天的这个时间几乎没有阴影。”

该小组假设,丰富的直立光合作用的多细胞生命(树木)将在高太阳角度投射阴影,从而将它们与单细胞生命区分开。因此,理论上,使用未来的太空望远镜观察投射的阴影类型应该确定系外行星上是否存在类似的生命形式。

亚伯拉罕说:“困难的是,任何未来的太空望远镜都可能只有一个像素来确定该系外行星上是否存在生命。” “所以,问题就变成了:我们能否检测到这些阴影,表明一个像素具有多细胞生命?”

由于只能使用一个像素,研究小组必须确保在这些望远镜中检测到的阴影最终是多细胞生命,而不是陨石坑等其他系外行星特征。

天文学副教授特里林说:“有人建议陨石坑可能会投下类似于树木的阴影,而我们的想法将行不通。” “所以,我们决定看亚利桑那州北部的复制品月球着陆点,在那里,阿波罗宇航员为他们的登月任务进行了训练。”

在一天中的不同时间使用无人机来确定环形山实际上投射阴影的方式与树木不同。

然后,研究人员转向成像技术,以确定他们的理论是否可以大规模应用。通过使用POLDER(地球反射率的极化和方向性)卫星,该团队能够观察到不同太阳角度和一天中不同时间的地球阴影。降低了分辨率,以模仿地球绕着太阳旋转时,作为单个像素对遥远的观察者的外观。然后,研究小组将此与来自火星,月球,金星和天王星的类似数据进行了比较,以查看地球的多细胞生命是否独特。

研究小组发现,在像亚马逊河流域这样的树木丰富的地区,可以区分多细胞生命,但是当要观察整个行星作为一个像素时,很难区分多细胞生命。

然而,观察阴影带给系外行星生命对话的潜力可能比科学家和研究人员以往任何时候都更近。Doughty认为该技术在理论上仍然有效-未来的太空望远镜可能会依赖于单个像素中的阴影。

他说:“如果每个系外行星只有一个像素,我们也许可以使用这种技术来检测未来几十年的多细胞生命。” “如果需要更多的像素,我们可能必须等待更长的时间才能进行技术改进,以回答系外行星是否存在多细胞生命。”

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