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NATIONAL GEOGRAPHIC NEWS 國家地理新鮮聞

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美國國家地理會社(National Geographic Society)已有百多年歷史,對人類知識和心智的影響及貢獻,是無遠弗屆的。這個會社也是目前世界上規模最大的非營利組織。

除了雜誌和電視頻道之外,這個會社也提供一項新聞服務(National Geographic News Service),由他們的專家提供最新的有關人、動物、環境等訊息,分別出現在該會社的新聞頻道及網站。講義與國家地理會社的這項合作,每月以固定專輯方式出現,由留美化工博士謝勳主編、翻譯。相信謝博士的理工背景和人文素養將使這個專輯多彩多姿。

用太空望遠鏡尋找外星人

讓天文學家振奮的消息:新太空望遠鏡即將登場

哈伯太空望遠鏡開始進入老年期。有報導指出,或許在二○三○年,令人興奮的新太空望遠鏡就要出場了。

這個名叫「高解析度太空望遠鏡」的儀器,將放在距離地球一百萬英里外的太空。它裝配有五十四面鏡子,表面積是哈伯的二十五倍大,足以探察許多類似地球的星球細節,看看是否有生命跡象,揭開銀河系誕生的祕密,還有,研究我們的太陽系。它照出來的影像將會非常清晰,遠勝於哈伯望遠鏡。

哈伯還可以用好幾年,極可能再有大發現。它的接班者,韋伯太空望遠鏡再過三年就將上陣掃描天空了。太空望遠鏡科學學會的波斯曼說:「美國太空總署的科學家們要我們大膽嘗試。所以,我們就照他們的吩咐做。」波斯曼的團隊欣然接受挑戰,想像未來。天文學家從經驗裏學到,每次天文望遠鏡的能力劇增時,科學家無法預測的巨大發現就來臨了。一九九五年,透過哈伯望遠鏡,科學家在可見的宇宙邊緣發現了數以億計的銀河系。這只是一個上了頭條新聞的例子。

要發現一個類似地球、有生命徵象的星球,天文望遠鏡不只要能夠看到非常模糊的行星,且要能夠分辨行星和它附近的星球。鏡片愈大,解析度愈高,尤其是在沒有大氣層干擾影像的太空裏。最後,你必須遮掩那顆行星的寄主星(類似我們的太陽),因為寄主星的光會淹沒行星微弱的光線,就像在一道強烈的探照燈旁看燭光一樣。為了解決這個問題,高解析度太空望遠鏡將裝有電暈器,遮擋寄主星的光線,就如你用拳頭擋住陽光,以便觀察一架飛機一樣。另一位共同帶領科學家、撰寫這份報告的麻省理工學院的天文學家希閣認為:「未來世代的天文望遠鏡,可能幫我們在距離地球一百光年的範圍內,找到上百個類似地球的行星。」她認為,在太空找尋生命,你必須觀察那麼多行星,因為並非每個類似地球的行星上都有生物存在。

高解析度望遠鏡將掃描行星的大氣層,觀察是否有生物活動的跡象。例如,氧氣的存在就是很好的跡象。因為氧是一種反應性高的分子,容易和其他分子結合,只有當生物存在,不斷補足氧氣時,氧氣才能持續存在。這樣高功能的天文望遠鏡形狀巨大、解析度高,再加上對紫外線的敏感,使它適合研究銀河系的形成和演變。波斯曼指出,有了紫外線的「視覺」,你可看到宇宙裏網絡般的氣體,在銀河與其他銀河系裏流進流出。那種氣體有助於決定銀河系是如何演變的。

高解析度天文望遠鏡,讓天文學家得以在數以百計的銀河系裏觀察流動的氣體,它也能觀察在那些銀河系裏個別的星球。波斯曼解釋,這些功能就好比是給科學家一本完整的劇本,教他們如何「編製」各種的銀河系。

至於距離地球較近的星球,這種新的望遠鏡可以不斷地拍下天王星和海王星大氣層的影像。有關這兩個星球的影像,我們目前僅有的是從航海家二號太空梭上面拍到的快照。它也能探索遠在外太陽系冰凍的古柏帶,與冥王星類似的幾個星球。古柏帶是在過去十年內新發現的。大學天文研究協會的天文學家哈姆指出:「每一個古柏帶巨大的星球,例如厄里斯、豪祕亞、馬克馬克和創始者……等,都在高解析度天文望遠鏡的清晰範圍內。」

如此強而有力的望遠鏡可不便宜。先前的韋伯天文望遠鏡原先的估價是五億美元(約新臺幣一百五十億元),但最後的實際費用卻漲到十倍之多,占去了其他天文物理方案的贊助資金。發展這種未來望遠鏡的科學家知道這個問題,他們指出,韋伯望遠鏡的發展牽涉到一些嶄新科技,使費用遠超過預算。還有,韋伯設計的溫度比未來高解析度望遠鏡要低很多,所以它所有的零件都必須通過昂貴的低溫室檢驗。未來的望遠鏡則沒有這個問題。

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  • 講義 2015-11-01
關鍵字: 望遠鏡太空星球解析度行星
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