文/科恩梅塞爾譯/張弨
2017年10月,人類(lèi)天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的第一位星際來(lái)客經(jīng)過(guò)我們的太陽(yáng)系。
架設(shè)在夏威夷的全景巡天望遠(yuǎn)鏡與快速反應(yīng)系統(tǒng)觀測(cè)到了這個(gè)闖入者,多年來(lái),它一直在穿越太陽(yáng)系,并高速駛離,彈射經(jīng)過(guò)太陽(yáng)。即使如此,天文學(xué)家仍然清楚它并非太空飛船。它是一個(gè)形狀奇特的小行星,他們將之命名為“奧陌陌”,在夏威夷語(yǔ)中的意思是“從遠(yuǎn)方到來(lái)的首位使者”。
這對(duì)外星生命愛(ài)好者而言絕非一個(gè)好消息。但是,如果它是外星飛船呢?哪些信息會(huì)揭示它的真面目呢?
我們知道,迄今至少有幾艘人類(lèi)發(fā)射的宇宙飛船到了太陽(yáng)系的邊界。2012年,“旅行者1”號(hào)成為第一個(gè)進(jìn)入星際空間的人造物體,開(kāi)創(chuàng)了歷史,“旅行者2”號(hào)緊隨其后;“新視野”號(hào)于2015年7月到達(dá)了冥王星,并將在2019年之前與柯伊伯帶的一個(gè)天體相會(huì)。
終有一天,我們的探測(cè)器將會(huì)探索我們附近所有的星系,它們所做的將不僅僅是傳回?cái)?shù)據(jù)。數(shù)學(xué)家約翰·馮·諾依曼在20世紀(jì)40年代提出了一種發(fā)射機(jī)器人探測(cè)器的可能性,它們可以利用在小行星上開(kāi)采的原料克隆自己,然后向整個(gè)銀河系進(jìn)發(fā)。
其他智慧的空間文明(若存在的話(huà))肯定會(huì)擁有同樣美妙的想法。因此,倘若一個(gè)外星人的探測(cè)器出現(xiàn)在銀河系的某個(gè)角落,我們將如何認(rèn)識(shí)并加以辨別呢?
在浩瀚黑暗的太空中,很難獲取一個(gè)飛快而微弱的光線(xiàn)。我們有可能發(fā)現(xiàn)星際物體的唯一技術(shù)支持是新式的自動(dòng)化勘察,如全景巡天望遠(yuǎn)鏡與快速反應(yīng)系統(tǒng)、卡特林那巡天系統(tǒng)和ATLAS調(diào)查。它們不停地搜尋天空中移動(dòng)的物體。那么,我們能夠從外星物體上發(fā)現(xiàn)什么呢?人類(lèi)最先了解“奧陌陌”的就是它的軌道。雖然它穿過(guò)了我們的太陽(yáng)系,但并沒(méi)有被太陽(yáng)的引力捕獲。
美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的天文學(xué)家戴維·杰威特解釋說(shuō):“這是迄今唯一具有強(qiáng)雙曲線(xiàn)軌道的物體,這意味著它的行進(jìn)速度極快,太陽(yáng)引力根本無(wú)法阻擋它?!?/p>
根據(jù)南昆士蘭大學(xué)的天體生物學(xué)家霍納的說(shuō)法,“奧陌陌”可能是一種新事物。但是這種“特別的說(shuō)法需要提供特別的證據(jù),所以全世界的人們都在瘋狂地進(jìn)行觀察,希望把來(lái)龍去脈弄清楚”。
一個(gè)至關(guān)重要的觀測(cè)可以用來(lái)確定該物體是否被灰塵和氣體形成的迷霧所包圍,那就是彗星接近太陽(yáng)時(shí)升溫并釋放氣體的特征。然而,“奧陌陌”沒(méi)有表現(xiàn)出類(lèi)似彗星活動(dòng)的跡象。
另一個(gè)觀測(cè)是跟蹤其亮度隨著時(shí)間如何變化。小行星具有不規(guī)則的形狀,在空間中更容易旋轉(zhuǎn),因此它們?cè)陉?yáng)光照射下翻滾時(shí)看起來(lái)更亮或更暗。而另一方面,宇宙飛船的亮度可能會(huì)更穩(wěn)定。
“奧陌陌”的亮度變化明顯,這表明它是一顆小行星。計(jì)算機(jī)對(duì)亮度變化模式的分析得出的結(jié)論是,小行星的長(zhǎng)寬比很大,長(zhǎng)度是寬度的數(shù)十倍。這讓一些不切實(shí)際的科學(xué)家開(kāi)始將它與科幻故事中的事物相比較,比如《2001太空漫游》中的獨(dú)塊巨石和亞瑟·C.克拉克的《遇見(jiàn)拉瑪》中的星際飛船。
歐洲南方天文臺(tái)的天文學(xué)家?jiàn)W利維爾·埃諾隨即指出,這樣的猜測(cè)太富有想象力。他說(shuō):“我們沒(méi)有任何證據(jù)能夠證實(shí)它不是一大塊巖石?!?/p>
“奧陌陌”似乎正是我們期望的一個(gè)星際小行星。但如果不是呢?有什么可以證明它是一個(gè)外星人的宇宙飛船?
通過(guò)接收一系列波長(zhǎng)的無(wú)線(xiàn)電信號(hào),可以發(fā)現(xiàn)真相。埃諾說(shuō):“實(shí)際上,窄帶無(wú)線(xiàn)電發(fā)射,特別是如果以某種方式進(jìn)行調(diào)制,在自然狀態(tài)下是不會(huì)發(fā)生的?!?/p>
此外,天文學(xué)家還可以通過(guò)分析反射光譜來(lái)提取有關(guān)物體表面特性的信息。例如,“奧陌陌”被發(fā)現(xiàn)有一種暗紅色的色彩,這可能表明它的表面覆蓋著一種富含碳的物質(zhì)。如果在反射光譜中出現(xiàn)一些意外特征,很可能證明其表面存在航天器涂料等材料,而看到短暫的亮光也可能表明存在人造拋光表面。
如果一個(gè)物體在旋轉(zhuǎn),這可能暗示它正在創(chuàng)造人造重力——想想安迪·威爾的《火星人》中的“戰(zhàn)神3”太空船或者《2001太空漫游》中的“發(fā)現(xiàn)”號(hào)太空船的旋轉(zhuǎn)環(huán)。“奧陌陌”也在旋轉(zhuǎn),但速度太慢,沒(méi)有作用(它每旋轉(zhuǎn)一周需要七八個(gè)小時(shí))。埃諾說(shuō):“不會(huì)有任何人住在那里,若有人的話(huà),它需要每分鐘旋轉(zhuǎn)一次?!?/p>
宇宙飛船也可能存在從引擎或內(nèi)部能量源處釋放出來(lái)的熱能標(biāo)記,在熱紅外線(xiàn)下可以觀測(cè)到。它的引擎也可能釋放出可檢測(cè)的排放物。美國(guó)航空航天工程師、作家羅伯特·祖伯林在1993年指出,理論上而言,我們可以檢測(cè)反物質(zhì)引擎的排放廢氣。
如果物體偏離自然的重力驅(qū)動(dòng)軌道,這可能意味著它擁有另外一個(gè)引擎。然而,釋放氣體也會(huì)輕微地干擾彗星的軌道。因此,這個(gè)軌道變化需要很大才能真正表明是人造航天器。
我們會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)外星探測(cè)器嗎?
霍納認(rèn)為,我們不太可能發(fā)現(xiàn)任何的星際物體,因?yàn)椤拔覀冎挥羞_(dá)到足夠高的技術(shù)水平才能捕獲它們”。
對(duì)全景巡天望遠(yuǎn)鏡與快速反應(yīng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),自動(dòng)搜索發(fā)現(xiàn)的星際物體,都是足夠接近太陽(yáng)和地球,并且處于有利位置的?;艏{認(rèn)為,如果“奧陌陌”提前兩周或更早來(lái)臨,我們就可能會(huì)錯(cuò)過(guò)它,因?yàn)樗x地球太遠(yuǎn)或者離太陽(yáng)太近。
英國(guó)太空科學(xué)家鄧肯·斯特恩對(duì)此表示贊同:“我們可能會(huì)錯(cuò)過(guò)大多類(lèi)似大小的物體。根據(jù)預(yù)期,如果有很多這樣的個(gè)頭較小的物體,那么現(xiàn)在的搜索無(wú)法發(fā)現(xiàn)其中的絕大多數(shù)?!?/p>
未來(lái)技術(shù)的發(fā)展將會(huì)提升我們發(fā)現(xiàn)和研究星際物體的能力。根據(jù)杰威特的說(shuō)法,到2022年,“與更強(qiáng)大的大型綜合觀測(cè)望遠(yuǎn)鏡(LSST)相比,全景巡天望遠(yuǎn)鏡與快速反應(yīng)系統(tǒng)會(huì)大大失色,大型觀測(cè)望遠(yuǎn)鏡會(huì)捕獲大量的星際物體”。
天文學(xué)家預(yù)計(jì),到時(shí)至少每年都會(huì)觀測(cè)到一顆類(lèi)似“奧陌陌”的星際小行星經(jīng)過(guò)我們的太陽(yáng)系。
埃諾說(shuō),未來(lái)發(fā)現(xiàn)的每一個(gè)物體都將是一個(gè)挑戰(zhàn)。“沒(méi)有任何東西會(huì)與我們之前觀察過(guò)的其他東西完全一樣,每個(gè)物體都帶來(lái)了學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。”
在他看來(lái),檢測(cè)和仔細(xì)研究這些物體可以幫助我們建立一個(gè)有關(guān)它們屬性的數(shù)據(jù)庫(kù)。如果真的出現(xiàn)來(lái)訪者,我們將有更好的機(jī)會(huì)認(rèn)識(shí)到它的真實(shí)特征,而真正的樂(lè)趣也將由此開(kāi)始。