就在4月16號！NASA即將發射一顆強大的新衛星來尋找外星球

前幾代人仰望夜空中的繁星，想知道它們是否也被行星環繞。我們這一代是第一個找到答案的人。

我們現在知道幾乎所有的恆星周圍都有行星，隨著我們技術的進步，我們會發現更多。美國宇航局最新的衛星「TESS」將於2018年4月16日發射，它將在附近的明亮恆星周圍尋找小型的岩石行星。

我們想知道這些行星有多大，它們有什麼樣的軌道以及它們是如何形成和演化的。它們有大氣嗎，它們是透明的還是渾濁的，它們是由什麼組成的?

在未來的幾十年里，我們將會發現類似地球的行星與它們的恆星在適當的距離上是液態的。可以想像，一個人的大氣層中含有像遊離氧這樣的分子，表示生物活性。

苔絲是朝著這個長期目標邁出的重要一步。

行星是如此的微弱和微小，與它們的主星相比，它是非凡的，我們可以探測到它們，更不用說研究它們的大氣。

然而，從我們的觀點來看，行星可以在他們的恆星運行軌道時，在他們的恆星表面上旅行或「過境」，擋住了恆星的一小部分光。

苔絲將在太陽周圍監視20萬顆明亮的恆星，在它們的亮度中尋找微小的暗點，從而揭示出一個凌日行星。

要了解太陽系外行星的大氣層，我們必須研究它們與星光的相互作用。

當一顆行星穿過恆星時，它的大氣層的薄薄的污跡被星光反射回來。某些波長的星光會被大氣層中的分子吸收，而其他波長的光則會直接照射進來。

所以觀察哪些波長到達我們，哪些不能揭示大氣是由什麼組成的。

這樣的觀測是對目前能力的限制，需要詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)，哈勃計劃在2020年發射的80億美元的繼任者。

通過一個6.5米寬的鏡子，收集的光線比哈勃望遠鏡所能收集到的要多，而且有專門設計的儀器，JWST是用來研究外行星大氣層的。

為了最有效地使用JWST，我們首先需要知道哪些恆星會提供最好的外系外行星來研究，這就是為什麼我們需要TESS。

它的前宇宙飛船開普勒(Kepler)在天鵝座附近的一片天空中對15萬顆恆星進行了調查，發現了一千多顆行星，從木星到像水星一樣小的岩石行星。

但是開普勒只覆蓋了一小片天空，它的亮度足以讓我們研究它們的行星。

一晚有一百萬顆星星。

與此相反，地面望遠鏡已經搜索了更廣闊的天空，觀測了更多更亮的恆星，以用於轉移系外行星。最成功的是由英國主導的廣角搜索(WASP)項目，我是其中的一員。

在過去的十年里，WASP使用了一系列的攝影機鏡頭，在每一個清晰的夜晚，監視著100萬顆恆星，尋找中轉站，並發現了近200顆系外行星，其中一些已經被選定為JWST的目標。

但是地面交通調查有一個很大的限制:他們檢查地球大氣，嚴重限制了數據質量。

它們能探測到小到1%的亮度，這足以找到像我們自己的木星和土星那樣的巨大氣態行星。但更小的岩石行星阻擋了更少的光線。

如果我們的地球受到太陽的照射，我們的地球只會下降0.01%。

苔絲將把這兩種方法的優點結合起來，在整個天空中觀察明亮的星星，這樣做的好處是在太空中這樣做。它應該會發現開普勒所證明的那些小而多岩石的行星，但是發現它們的軌道恆星足夠明亮，我們可以用JWST來研究它們的大氣層。

苔絲通常會在天空中觀察30天。

這意味著它將探測到那些不需要很長時間繞恆星運行的行星，所以當苔絲看著它們的時候，它們會產生一些凌日現象。

有短軌道的行星靠近它們的恆星，這意味著苔絲髮現的大多數行星對液態水來說太熱了。但是，行星軌道變暗，溫度較低的紅矮星可能在適宜的溫度下生存，即使它們非常接近。

這顆矮恆星TRAPPIST-1比我們的太陽暗了1000倍，並且已知有7顆繞軌道運行的行星。

當苔絲從太空中尋找環繞矮星運行的行星時，SPECULOOS的調查將著眼於更小、更暗的恆星。它發現的任何行星都是JWST的主要目標。

這次探索是在像太陽這樣的宜居地帶尋找岩石行星的一步。

在2026年，歐洲航天局(European Space Agency)預計將發射「柏拉圖」(PLATO)，這是一顆有望在地球上發現岩石類行星的衛星，周期為一年。

然後，比賽將開始在類似地球的系外行星的大氣中發現生物標記分子，如遊離氧。

科埃爾·赫爾利爾，基爾大學天體物理學教授。

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