與自己的早期日子相比,系外行星光譜學(xué)已經(jīng)走過了很長一段路。回首當(dāng)初,系外行星探索者們困于從嘈雜環(huán)境中抽取極微弱的信號。首批探測結(jié)果常常問題多多。麗莎說,目前在系外行星探索方面的成果一般都站得住腳,經(jīng)得起重復(fù)調(diào)查。
更新一代系外行星探測儀器有望取得更多發(fā)現(xiàn)。美國宇航局的“凌日系外行星調(diào)查衛(wèi)星”(簡稱TESS)定于2017年8月發(fā)射,它將花兩年時間搜尋在太陽系附近對超過20萬顆最明亮恒星進(jìn)行凌日的系外行星。系外行星也是JWST的探測目標(biāo)。憑借自己的6.5米望遠(yuǎn)鏡和先進(jìn)儀器,JWST將會看見比只有2.4米望遠(yuǎn)鏡的“哈勃”能看見的更多的東西。麥金托西預(yù)計,TESS和JWST的巡天探測時間將長達(dá)5年之久。
其他兩個尚未獲批的太空任務(wù),也將使用系外行星光譜學(xué)。美國宇航局的“寬視場紅外調(diào)查望遠(yuǎn)鏡”預(yù)計于2025年前后發(fā)射,它將用大部分時間探索宇宙學(xué)問題,但也可能發(fā)現(xiàn)和研究大約2600顆系外行星。庫里說,它應(yīng)該能拍攝環(huán)繞附近恒星的類木星行星,但對于和冥王星或假想存在于太陽系邊緣的“X行星”相似的較小、溫度較低的天體,這部望遠(yuǎn)鏡依然鞭長莫及。麥金托西說,需要一部10米的太空望遠(yuǎn)鏡,才可能更好地探索類地球系外行星。
“凌日系外行星調(diào)查衛(wèi)星”(示意圖)
第二項任務(wù)是“大氣遙感紅外系外行星大型調(diào)查”(簡稱ARIEL),也是歐空局計劃在2026年發(fā)射的3項中級任務(wù)候選對象之一。這部直徑1米的太空望遠(yuǎn)鏡將致力于凌日光譜學(xué)調(diào)查,主要對象是溫度高于一定值的系外行星。
“寬視場紅外調(diào)查望遠(yuǎn)鏡”(想象圖)
大約10年后,科學(xué)家希望見到3座超大型望遠(yuǎn)鏡的建造完成,它們分別是:位于智利拉斯坎帕納斯的“巨型麥哲倫望遠(yuǎn)鏡”(直徑24.5米)、位于夏威夷莫納克亞山的“30米望遠(yuǎn)鏡”和位于智利塞魯阿瑪遜斯山的“歐洲超大望遠(yuǎn)鏡”。這3座望遠(yuǎn)鏡都將配備自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)??梢钥隙?,它們將進(jìn)行系外行星光譜學(xué)調(diào)查,以測試基于一些所獲數(shù)據(jù)而建立的多個模型。
“30米望遠(yuǎn)鏡”(效果圖)
沙博諾說,要想在更寬的宇宙范圍內(nèi)尋找生命,這些測量可能將為科學(xué)家提供第一個真正的機(jī)會,“我如此興奮”。