用地球大氣層做透鏡!科學(xué)家提議建巨型望遠(yuǎn)鏡,可窺探外星世界

如果你是一位天文愛好者,你一定知道太陽望遠(yuǎn)鏡的概念。歐洲空間局1993年就提出,可以利用太陽作為透鏡,放大遠(yuǎn)處的圖像到1千萬億倍,甚至可看到系外行星表面的細(xì)節(jié)。
概念總喜歡挑逗我們的神經(jīng),現(xiàn)實(shí)卻老是搞冰桶挑戰(zhàn)——要建成這種能看到外星人在自家星球自家樓頂曬日光浴的超級(jí)太陽望遠(yuǎn)鏡,需要把目鏡放在離太陽550個(gè)天文單位(天文單位代表地球和太陽之間的距離,一個(gè)天文單位就是1.5億公里)的地方。而現(xiàn)在人類制造的飛得最遠(yuǎn)的飛行器旅行者1號(hào),經(jīng)過40余年的長途跋涉,才飛到離地球146個(gè)天文單位的地方,所以這桶冰水澆下來,直接就把人凍傻眼了,目前的技術(shù)還沒辦法把它變成現(xiàn)實(shí)。

不過人類是最喜歡類比和聯(lián)想的動(dòng)物,科學(xué)家尤其擅長。既然暫時(shí)還無法利用太陽去窺視外星人的生活,那用地球總可以吧?最近,來自哥倫比亞大學(xué)的天文學(xué)家大衛(wèi)·基普(David Kipping)就提出了地球望遠(yuǎn)鏡的概念,認(rèn)為可以把地球大氣層作為透鏡,制造出巨大的地球望遠(yuǎn)鏡,觀測遙遠(yuǎn)的外星世界——雖然沒法看清外星人日光浴,但觀察被恒星光芒淹沒的暗淡地外行星,或者發(fā)現(xiàn)太陽系里可能對地球造成威脅的非常暗的潛在小行星還是有可能的。

基普的計(jì)算表明,如果將“目鏡”探測器放到離地球150萬公里,即地月距離約4倍的地方,就可以利用地球高層大氣的折射,將地球背后遠(yuǎn)處的圖像放大22500倍,相當(dāng)于口徑150米的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡——而現(xiàn)在世界上正在建設(shè)的最大光學(xué)望遠(yuǎn)鏡,歐洲的極大望遠(yuǎn)鏡,其口徑也不到40米。

當(dāng)然,地球大氣層可能并不是良好的透鏡材料,基普表示他還沒有考慮“氣輝”的影響——地球高層大氣被太陽照射后,某些成分在光化學(xué)過程中放射微弱輝光的現(xiàn)象,但他認(rèn)為可通過濾波或數(shù)字方式去除。其他科學(xué)家則認(rèn)為,地球大氣層的不穩(wěn)定可能會(huì)使望遠(yuǎn)鏡成像模糊,或者無法將圖像聚焦到一個(gè)點(diǎn)上,而更可能是一個(gè)斑塊。不過科學(xué)家們都對這個(gè)概念非常感興趣,基普稱用一種廉價(jià)的烤面包機(jī)大小的立方體衛(wèi)星就能對此進(jìn)行驗(yàn)證,如果成功,至少可以看到非常暗淡天體的亮度變化。
當(dāng)然,這還只是一個(gè)概念,要建這樣的望遠(yuǎn)鏡,還需考慮更多的因素,進(jìn)行進(jìn)一步的研究和論證。不過地球現(xiàn)在顯然已無法容納人類文明的思想和智慧了,走出地球,尋找更多的世界和朋友已勢在必行,所以如何將這個(gè)概念變成現(xiàn)實(shí),將是科學(xué)家們面臨的新挑戰(zhàn)。唉,什么時(shí)候我們才能真正看到外星人在自家星球自家屋頂曬日光浴呢?