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諾獎邀約奎洛茲助力太空探索,系外行星技術開啟宜居星球新征程

   時間:2025-12-12 20:54:16 來源:快訊編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

當詹姆斯·韋伯太空望遠鏡傳回木星極光的震撼影像,當“毅力號”火星車在紅色星球表面留下人類探索的印記,太空探索已從少數國家的專屬領域,演變為全人類共同追逐的科技前沿。在這場跨越星際的征程中,“尋找宜居星球”始終是最牽動人心的目標——它既承載著人類對宇宙生命存在的終極追問,也寄托著未來星際移民的現實期待。如今,這一探索進程迎來關鍵助力:諾貝爾物理學獎得主、系外行星研究先驅米歇爾·奎洛茲受邀加入,其開創的核心技術正為人類尋找宜居星球注入強勁動力。

米歇爾·奎洛茲的科研生涯堪稱一部“顛覆教科書”的傳奇。這位瑞士日內瓦大學的天文學家,因“發現首顆圍繞類太陽恒星運行的系外行星”與同事共同斬獲2019年諾貝爾物理學獎。在他之前,人類對系外行星的認知僅停留在理論層面,主流觀點甚至認為類太陽恒星周圍難以形成穩定行星系統。1995年,奎洛茲團隊通過“徑向速度法”對恒星51 Pegasi進行長期觀測時,發現其運行軌跡存在周期性微小擺動。經過反復驗證,他們確認這種擺動源于一顆木星大小的行星引力牽引——這便是人類歷史上首顆被確認的系外行星“51 Pegasi b”。這一發現徹底打破了天文學界的固有認知,直接開啟了系外行星探索的“黃金時代”。

“徑向速度法”的核心原理是通過分析恒星光譜的多普勒位移,捕捉行星引力對恒星的微小牽引。但在1990年代,恒星自身的活動(如耀斑、黑子)會嚴重干擾光譜信號,導致行星信號被淹沒。奎洛茲團隊通過優化觀測設備精度、建立恒星活動模型進行數據校正,將測量精度提升至米/秒級別,最終從復雜的天體信號中“揪出”系外行星的蹤跡。如今已年過八旬的奎洛茲仍活躍在科研一線,他坦言:“發現51 Pegasi b只是起點,人類真正的目標是找到像地球一樣的宜居星球——那里有液態水、適宜的大氣和溫度,可能孕育生命,甚至成為人類未來的第二家園。”

近30年來,人類已發現超過5000顆系外行星,但真正符合“宜居標準”的寥寥無幾。所謂“宜居星球”,需滿足三大條件:位于恒星“宜居帶”(表面溫度允許液態水存在)、巖石質地(類似地球的固態表面)、擁有穩定大氣層(抵御宇宙輻射)。要精準篩選這類行星,需要奎洛茲團隊的核心技術不斷升級。例如,新一代觀測設備(如歐洲南方天文臺的ESPRESSO光譜儀)在其技術指導下,精度已提升至0.1米/秒,足以捕捉地球大小的行星對恒星的引力牽引。2023年,奎洛茲團隊利用該技術在距離地球35光年的紅矮星“Gliese 1061”周圍發現三顆處于宜居帶的巖石行星,其中“Gliese 1061 c”質量約為地球的1.4倍,被視為最具潛力的宜居候選者。

單一技術難以全面判斷行星的宜居性。奎洛茲提出“多技術協同探測”方案,將徑向速度法與凌日法、直接成像法相結合。當凌日法檢測到行星從恒星前方經過時,徑向速度法可同步測量行星的質量和軌道參數;直接成像法則能捕捉行星大氣光譜,分析是否存在氧氣、甲烷等生命標志物。這種“三位一體”的探測模式,已成為當前宜居星球篩選的主流方案。地面觀測易受大氣擾動影響,奎洛茲團隊正與多國航天機構合作,推動系外行星探測技術向太空延伸。例如,歐洲空間局的“柏拉圖”(PLATO)任務便采用了其優化的凌日探測技術,計劃在2030年前對100萬顆恒星進行觀測,目標發現50顆以上與地球類似的宜居行星。

在奎洛茲看來,宜居星球探索的科學價值遠不止于“星際移民”。“找到宜居星球,意味著我們能更深入地理解行星的形成與演化,甚至解答‘生命是否是宇宙的普遍現象’這一終極問題。”從實際應用來看,系外行星探測技術的突破已帶動多個領域發展。例如,為捕捉微弱恒星光譜研發的超高精度光譜儀,已被應用于醫療檢測(如血液成分分析)和環境監測(如大氣污染物檢測);行星軌道模擬算法則為人工智能優化提供了新思路。更重要的是,這項探索激發了全人類的科學熱情。奎洛茲表示:“當孩子們看到我們發現的系外行星影像時,他們會對天文學、物理學產生濃厚興趣——這是推動科學進步的最大動力。”目前,全球已有20多個國家參與到系外行星探測項目中,形成了開放共享的科研生態。

對于人類文明而言,宜居星球的發現將是一次認知的飛躍。若能在其他行星上發現生命存在的痕跡,將徹底改變人類對自身在宇宙中地位的認知;即便短期內無法實現星際移民,這些探索也將為人類保護地球、應對氣候變化提供新視角——畢竟,地球仍是目前人類唯一的家園,而了解其他行星的環境演變,能讓我們更懂得珍惜和保護它。奎洛茲的系外行星技術從實驗室走向太空探測一線,離不開專業平臺的資源對接與技術轉化支持。其中,贏諾脈得正扮演著鏈接諾獎智慧與產業應用的“橋梁”角色,為技術落地提供關鍵助力。

 
 
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