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Meet The ‘Planet Hunter’ Searching For Alien Life, with Jacob Bean

2025/5/15
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Big Brains

AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
J
Jacob Bean
主持人
专注于电动车和能源领域的播客主持人和内容创作者。
Topics
Jacob Bean: 我认为寻找外星生命的关键在于研究系外行星的大气层。通过分析大气层的成分和厚度,我们可以推断行星的表面温度和是否存在液态水,这是生命存在的必要条件。詹姆斯·韦伯太空望远镜在这方面具有强大的能力,它可以通过光谱学技术分析行星大气中的化学物质,寻找生命存在的迹象,例如氧气。当然,发现氧气并不一定意味着存在复杂的生命,但它仍然是一个非常令人兴奋的发现,值得我们进一步研究。我对宇宙海岸线理论深信不疑,它解释了为什么有些行星有大气层,而有些行星没有。我参与发现的Gliese 486b行星没有大气层,这符合宇宙海岸线理论的预测,也指导我们接下来应该研究哪些行星。虽然寻找外星生命是一个充满挑战的过程,但我对未来充满希望,期待着下一代望远镜的出现,它们将帮助我们更详细地了解系外行星,甚至直接对行星进行成像,探测生命存在的迹象。

Deep Dive

Shownotes Transcript

寻找外星生命本质上就是在寻找宜居行星。而这一搜索最近变得非常非常有趣。

K-2-18-B。不,它不是《星球大战》中的角色。它是一颗大小是地球两倍半的行星,距离我们700万亿英里,它可能是生物体的家园。在我们自己星系的遥远角落,一颗行星可能拥有大气层,其中含有在地球上只由生命产生的分子。发现遥远行星大气层中生命迹象远非易事。这是一个错综复杂的宇宙侦探故事。

还有什么比《芝加哥杂志》称之为“行星猎手”的人更适合引导我们穿越这个星际谜团呢?在这篇文章中,“行星猎手”身穿粗犷的外套,看起来像太空版的印第安纳·琼斯。

我觉得有点奇怪。我去拍那张照片时只穿着一件普通的纽扣衬衫,以为这将是工作中普通的一天。但相反,文章的美术总监们有截然不同的想法。好吧,这很有效,因为它令人难忘。我敢肯定,你因此从你世界里的每个人那里都受到了无尽的抱怨。所以这可能也给了他们很多发挥的空间。一年后,它仍然没有结束。

好吧,我现在又提起来了。所以我们会继续称你为行星猎手。但准确地说,你并不是真正的行星猎手。你更像是一个系外行星猎手。是的,没错。雅各布·比恩是芝加哥大学的天体物理学家,他把时间花在研究系外行星的大气层上。所以系外行星只是一个缩写词,意思是太阳系外行星。太阳系外是什么意思?意思是我们的太阳系之外。

所以我喜欢寻找和研究围绕除太阳以外的恒星运行的行星。比恩已经在他名下取得了几项行星发现。

但当他领导一个团队首次探测到遥远行星上的二氧化碳时,他的名字出现在许多人的雷达上。这是对系外行星的首次观测。然后,砰的一声,就在那里,我们看到了以前从未见过的东西。我们以非凡的置信度看到了它。没有歧义。所以二氧化碳是一种在陆地行星大气层中产生的普通气体。看到这一点确实,你知道,它根本不表示生命。事实上,你知道,它可能是完全相反的。

但这表明这项技术是如何工作的。所以这就像是在这些行星的大气层中获得立足点一样,就像,“是的,这是一条我们可以遵循的路线,我们可以进行这些类型的测量,并以一种真正明确的方式推断出这些行星大气层中有什么”。这一发现不仅仅是我们第一次在遥远行星上探测到二氧化碳。

它证明了我们可以使用全新的詹姆斯·韦伯太空望远镜来研究我们已知的另外5000颗系外行星,以及可能更多行星的大气层。所以我认为关于其他行星甚至我们太阳系及以外的生命的问题,就像触及到人类那种理解我们位置、赋予意义的根本愿望一样。在这个真理受到攻击的时代,我……

我想说的是,真理很重要,我们在天体物理学中所做的关于宇宙的研究是追求丰富我们生活并教会我们以理性方式看待世界的那种真理的一部分。来自芝加哥大学播客网络,欢迎收听《Big Brains》,这是一个探索正在改变我们世界的突破性研究和发现的节目。我是你的主持人保罗·兰德。

加入我,让我们一起认识今天节目中突破性研究背后的思想家们,《通过系外行星的大气层寻找外星生命》。芝加哥大学领导力与社会倡议指导经验丰富的执行领导者从他们长期的职业生涯过渡到为社会服务的更有意义的领导力后续篇章。

该倡议目前正在接受第二批研究员的申请。你的下一章对你和社会都很重要。访问leadforsociety.uchicago.edu了解更多关于这项独特研究员经历的信息。那么一个人是如何成为世界上最著名的系外行星猎手之一的呢?

好吧,比恩的起源故事与许多天文学家和宇宙学家并没有太大区别。好吧,就像80年代和90年代的许多孩子一样,我在《星球大战》和《星际迷航》的陪伴下长大。我对数学和科学很感兴趣。作为一名即将完成物理学学位的本科生,我想,我想继续读研究生。我想我想要从事天体物理学。我对这个叫做宇宙学的话题非常感兴趣,它指的是理解我们宇宙自身的形成、起源和演化。

大问题,对吧?但我参加了我第一次专业天文学会会议,我看到了一些非常意想不到的东西,那就是关于系外行星的报告,关于系外行星的报告。从那一刻起,它就引起了我的注意,我真的不想再做其他任何工作了。我立刻忘记了宇宙学。好吧,在这一点上,你被认为是,如果不算太谦虚的话,你真的被认为是系外行星领域的领导者之一。

但是当你第一次进入这个领域时,并没有很多人争夺这个称号。是的,事实上,我发现这是一件非常令人兴奋的事情。这是一个非常新的课题。围绕类太阳恒星的第一颗系外行星是在1995年发现的。而这个领域,它的起步很慢。考虑到当时的科技水平以及我们对观测技术的了解,系外行星非常难以发现。

随着时间的推移,它已经成为天文学领域的一个重要组成部分。但在当时,它并不是。它更像是局外人试图做一些非常奇怪的事情,并且违背潮流,违背传统智慧。研究数光年外的行星需要相当多的违反潮流和创造性的方法来寻找和解释数据。

其中一种最著名的发明仪器叫做Maroon X。Maroon X是在芝加哥大学建造的一种仪器。它是一种寻找行星的仪器。它是一种允许我们实际测量恒星速度的仪器。随着时间的推移,如果一颗恒星被一颗看不见的行星环绕,恒星的速度就会发生变化。

因此,Maroon X安装在位于莫纳克亚山顶的8米望远镜上,莫纳克亚山是夏威夷的一座死火山。Maroon X令人兴奋,因为它打破了进行这些测量精度的新的障碍,这为发现更小的行星和距离其宿主恒星更远的行星开辟了道路,这比以前的技法要好。

我们用这种仪器做了一些初步的发现,我们正在寻找围绕最近恒星运行的行星,这些行星实际上是使用詹姆斯·韦伯太空望远镜进行更详细研究的绝佳目标。所以它实际上是一台寻找行星的机器,它为詹姆斯·韦伯望远镜做准备,詹姆斯·韦伯望远镜是一台行星表征机器。说到行星表征,詹姆斯·韦伯望远镜已经超出了所有人的预期。

对。所以詹姆斯·韦伯太空望远镜,简称JWST,是有史以来建造的最大的太空望远镜。

它可以为天文学做很多不同的事情,但对于系外行星的研究来说,它的主要优势在于它能够表征行星的大气层。从寻找地外生命和寻找这些系外行星上生命的角度来看,表征大气层是我们必须能够做到的一件非常关键的事情。好的。你能解释一下吗?为什么大气层是关键?如果你以地球为例……

如果你没有地球的大气层,地球的表面实际上会非常寒冷。它不适合液态水。如果地球有不同类型的大气层,地球的表面可能会太热,无法存在地表液态水。因此,大气层通过温室效应的影响来调节地表温度。因此,大气层的成分和厚度会告诉你行星上是否真的存在生命。

除此之外,大气层还可以编码行星上存在什么样的生命。例如,我们地球大气层中的氧气是这里存在光合作用生命的标志。对于具有足够精度和灵敏度的远程观察者来说,这在一定程度上可以看出地球大气层中的氧气,并推断出生命的存在。因此,对于这些系外行星来说,这就是我们想要做到的事情。

我们想要能够看到这些大气层的成分和厚度。我们想要能够计算出这些行星的地表温度,考虑到它们从自己的宿主恒星那里获得的能量。然后我们想要观察大气层中不同的化学物质,我们想要能够看到,是否有生命存在的明确证据?

你知道,在这些化学物质中。JWST首次发射时,比恩和他的团队能够首次探测到遥远恒星周围的二氧化碳。

詹姆斯·韦伯太空望远镜探索系外行星大气层的方法是通过一种叫做光谱的技术,这只是将光分散到不同的波长中,并查看哪些化学物质在不同的光波长下吸收。詹姆斯·韦伯望远镜是我们可以用来搜索行星大气层中CO2特征的第一台望远镜。因此,我们在我们正在观察的行星大气层中看到了这种特定的CO2化学光谱指纹。

这真的很令人兴奋,因为首先,它展示了望远镜的发现能力。在我们为系外行星拍摄的第一组数据中,我们发现了一些我们以前从未见过的新的东西。

现在最重要的是,即使我们在气态巨行星类型的大气层中探测到CO2,它实际上也是陆地行星大气层中非常重要的气体。我们太阳系中拥有大气层的陆地行星,即金星、地球、火星,它们都含有CO2。因此,它们是在陆地行星中寻找的真正有趣的分子。因此

因此,我们可以很容易地在气态巨行星类型的行星中看到它。仅仅从我们测量的灵敏度推断,我们认为,是的,如果它存在于陆地系外行星中,我们也可以在它们的大气层中看到它。如果我们可以对CO2这样做,我们可能也可以对氧气这样做。我们可以对水这样做。

告诉我们什么是宜居带,以及为什么它如此重要。对。所以宜居带实际上是寻找生命的狩猎场。它基于这样一个概念,即天文学家可以找到的理想生命形式是存在于行星表面的生命。

好的。为了让生命存在于表面,我们认为它需要液态水。地球上的所有生命都需要液态水。每一种生命,无论看起来多么不同,这都是地球上所有生命的统一原则之一,都使用液态水。因此,宜居带的概念是行星可以距离恒星多远?

如果它有一些可以想象的大气层,这样它就会有地表液态水。显然,距离恒星太近的距离太热了。你可以去除整个大气层,这样就没有温室效应了,它仍然太热了。所以没有地表液态水。然后你可能会离得太远,无论你使大气层多厚,你都无法拥有液态水。它太冷了,对吧?所以这是一个距离范围,如果你愿意的话,这是一个“金发姑娘”区域,在那里……

如果你有一个陆地行星,并且它有正确类型的大气层,那么地表液态水就会在那里。这就是你期望找到生命的地方。这并不是说生命不能存在于其他环境中。在我们自己的太阳系中,木星和土星周围外围地区有一些冰冷的卫星,它们拥有地下液态水海洋。所以我们可以想象去探索它们,对吧?我们可以派一个任务去那里。我们可以登陆。我们可以钻探。其中一些卫星表面有很大的裂缝,液态水喷涌而出,潮汐力正在将水泵出,间歇泉正在喷涌而出。我们可以对这些间歇泉进行化学分析,对吧?但那是太阳系。

在我们的太阳系之外,对于太阳系外行星,我们无法如此详细地研究这些天体。我们不能去那里。所以我们需要远程观测。所以这是一个非常简单的故事。我们想观察大气层,一个拥有液态水的陆地行星,我们想看看大气层中是否有指示生命的气体。如果你发现大气层,然后你真的在大气层中发现了氧气,你的反应会是什么?是的。

那将是一个非常令人兴奋的发现,因为我对此会非常有信心,那是来自生命。地球大气层中的氧气是由光合作用生命产生的。氧气具有很强的反应性。如果地球上所有光合作用的生命,上帝保佑,在这一刻停止存在,氧气将在短短几万年内通过与地表岩石的化学反应从大气层中被清除。

因此,氧气必须不断地由地球上的生命补充。因此,它是一种我们称之为生物特征气体的气体,对吧,是由生命引起的。

因此,如果我在一颗行星的大气层中看到氧气,我的问题将是,对吧,这是一颗陆地行星吗?它是一颗位于宜居带的行星吗?大气层中还存在哪些其他化学物质?我们对恒星及其历史以及它如何照射这颗行星数亿年(很可能)了解多少?

如果我们可以把所有这些放在一起,对吧,我们可以对这颗行星上存在生命有一个可信的画面。但仅仅探测到氧气就已经非常令人兴奋了。即使氧气不是由生命引起的,也存在误报的情况,

这些都是边缘情况。如果我们在围绕另一颗恒星运行的陆地行星的大气层中看到氧气,最可能的解释是那里有生命。在那一点上,我会把我的筹码放在桌子上,然后说,我全力以赴。这颗行星上有生命。我愿意为它赌上一切。

现在,当我们谈到存在生命时,那可能实际上并不是我认为人们在想象中跳跃的那种外星类人生命。它可能是一种细胞水平的生命。对吗?我认为这实际上是最有可能的。事实上,大气层中氧气的存在并不表示存在复杂的动物生命。地球大气层中的氧气是由相当简单的光合作用生命产生的。

大约20亿年前,地球大气层中的氧气首先是由蓝细菌释放到大气层中的。现在,大气层中的氧气使得复杂的动物生命成为可能。如果没有蓝细菌首先产生的所有这些大气层中的氧气,然后是稍微复杂一些的光合作用生命,我们地球上就不可能存在复杂的动物生命。

现在,对吧?所以这将是一件非常有趣的事情,那就是,好吧,如果我们可以确定这颗行星上存在任何生命,那么它处于什么样的进化阶段和复杂程度?我们也可以开始回答这些问题。我们已经发现了超过5000颗系外行星,而詹姆斯·韦伯望远镜正允许比恩和其他天文学家了解它们的大气层究竟是什么样子。有很多迷人的行星可以探索。

休息后再说。我们如何改进工作中的沟通?麦肯锡前首席执行官为什么入狱?

我们到底有多不理性?根据芝加哥布斯商学院的理查德·塞勒和哈佛大学的史蒂文·平克的说法。股票市场真的有效率吗?芝加哥布斯评论播客以世界领先的学术研究人员的见解,探讨了商业、政策和市场中的重大问题。我们以清晰直接的方式为您带来突破性研究。

无论您在哪里收听播客,都可以找到芝加哥布斯评论播客。取得的成功之一是,当您开始观察系外行星的大气层时。如果我没记错的话,GJ 1214b。

对。它听起来很顺口,对吧?应该的。你真的应该知道这颗行星。告诉我关于它的信息。它比地球大,但比海王星小。对吗?没错。所以听起来它是一种介于两者之间的行星,可能不是很有趣。但事实证明,它代表了一类行星,这是我们星系中最常见的一种行星。

我们星系中50%像太阳一样的恒星都有一颗这样的行星,而我们的太阳系中并不存在这样的行星。

因此,这些天体的发现大约发生在2010年左右,这令人震惊。计算行星形成模型的理论家并没有预测它们的存在。当它们出现时,就像,谁订购了这个?为什么是这个?然后它变成了,天哪,它们太常见了。它们真的很神秘,因为我们在太阳系中没有模板。

它位于地球和海王星之间。你可以想象,好吧,也许它是一个较小的海王星或一个较大的地球,对吧?我们一直在努力理解这些天体,并利用来自许多不同类型系外行星研究的信息来试图拼凑出这些天体是什么以及它们是如何形成的故事。如果我们谈论所有发现,我可能发音不正确,但另一个引人注目的发现是,是格利泽486b吗?来吧,这是另一个应该很顺口的。格利泽486b。

每个人都知道这个,对吧?他们现在知道了。对。所以这是一颗我实际上帮助发现的岩石系外行星。它已成为詹姆斯·韦伯太空望远镜的一个关键目标,因为它是一颗围绕一颗非常近的恒星运行的陆地行星。它非常有利于大气表征。我们一直在试图回答它是否有大气层的问题。

因此,詹姆斯·韦伯太空望远镜的一些初步观测表明,这颗行星确实有大气层,并且其大气层中含有水蒸气。所以这将非常令人兴奋。这正是我们正在寻找的。

但有人推测,JWST为这颗行星测量的信号并非来自行星本身。它实际上是来自恒星的信号污染。不幸的是,恒星是变化的。我们用来探测这些行星大气层的方法取决于一定程度的时间稳定性。然而,我的团队使用了一种对星光不太敏感的技术进行了一些观测。

恒星变化。我们的观测表明,不幸的是,这颗行星是一块裸露的岩石,它根本没有任何大气层。因此,在大约五六年之前,在詹姆斯·韦伯太空望远镜发射之前,我们开发了一种技术,我们问自己,看到一颗行星没有大气层的最简单、最可靠的方法是什么?因为我们首先要使用JWST观察到的岩石行星是

说实话,我们选择了最容易的。最容易的行星不太可能有大气层。让我们从那里开始,因为它需要较少的望远镜时间来完成这些工作,然后转向较冷的天体,辐射较少的天体,它们可能会有大气层。因此,如果你的预期是这颗行星没有大气层,那么弄清楚这一点,证实这一假设的最佳方法实际上是观察这颗行星白天侧的温度。

如果你测量了这一点,你可以进行能量平衡计算,说明最大可能的温度是多少?然后,如果这颗行星有一个大气层,它会将一些星光反射回太空,并吸收一些星光,并将星光均匀地分布在行星上,那么你会得到一个较低的温度是多少?

因此,如果你测量一颗岩石行星的温度,并且它具有最大可能的白天侧温度,那么感觉就是它没有大气层。这就是我们对这颗行星所做的。我们测量了温度。我们得到了大约700开尔文。这颗行星的温度可能就是这么高。

这意味着这颗行星是一块裸露的岩石。它不会有反射星光的大气层。它不会传输热量。它只是吸收所有入射的星光,然后将其重新发射给我们。这就是我们从行星上看到的红外光。我们推断出它的温度,而且非常高。所以不幸的是,这颗行星没有大气层。

当你发现一颗没有大气层的行星时,你会感到失望,然后说,让我们去寻找下一颗吗?或者你是如何看待这个问题的?好吧,首先,它只是让我们了解行星是如何形成和保留大气层的。而保留大气层是一个非常关键的因素,因为我们

我们认为理所当然的是,陆地行星可以拥有大气层。我们生活在地球上。我们有一个美丽的大气层。我们的近邻金星也拥有大气层。但是如果你看得更远,对吧,火星有一个非常稀薄的大气层。水星根本没有任何大气层。而月球,它与地球的距离与地球与太阳的距离相同,也没有大气层。因此,陆地天体可以拥有大气层,也可以不拥有大气层。我们想要了解是什么造成了这种拥有和不拥有之间的区别。

我们拥有的理论是这个所谓的宇宙海岸线的想法,它与恒星释放的照射到天体、行星上的能量与它的重力(即它保持大气层的能力)之间的关系有关。所以你有了这种竞争,即来自恒星的高辐射或高重力能够炸掉大气层,以及保持大气层的能力。因此,这就形成了这种二分法。这是我们关于区分的有效假设

太阳系中拥有和不拥有大气层的行星。我们想看看这是否适用于太阳系外行星。一方面,这令人失望,因为如果我们观察到的格利泽46b行星有大气层,那将使所有这一切都变得容易得多。

对。我们会说,太好了。我们将从今天开始寻找生命。对。因为它就在那里。对。它可能在那里。但根据我们的宇宙海岸线假设,我们实际上并不期望它有大气层,这基于我们对其属性和恒星的了解。我们实际上并没有预料到这一点。所以它符合这个假设。所以从这个角度来看,它并不令人不安。然后它指导我们下一步该做什么。我们应该转向位于海岸线另一侧的行星。

这就是我们期望它们存在的地方,但这将更难,对吧?所以我们首先研究这颗行星的原因是它很容易。我们只用几个小时的望远镜时间进行了一次小小的JWST观测,我们就可以说,没有大气层,继续前进。我本来想问你关于另一颗行星的问题,但我知道我会被嘲笑。所以在我这样做之前……

在我这样做之前,我想问你,你们是怎么想出这些名字的?因为我要问你关于K218b的问题。对。让我们从这些行星是如何得到它们的名字开始吧。好的。

所以从某种程度上来说,这很简单。所以它通常是两个组成部分的组合。一个是它所在的恒星目录。另一个只是一个数字。它只是一行表格,对吧?例如,回到GJ 1214,这是一个以两位德国人的名字命名的目录,他们大约100年前创建了一个附近恒星的目录。GJ是他们的首字母缩写。然后1214只是它在这个列表中的位置。

所以它就像电话号码一样随机。有一些系统,但你不知道是什么。

它真的缺乏想象力,但正如你所看到的,它是有序的。我们这些研究它们的人,我们像知道你母亲的电话号码一样了解这些行星的“电话号码”,例如,对吧?或者你小时候的家庭电话号码,或者你最好的朋友的电话号码,对吧?所以告诉我有什么令人印象深刻的。是的,告诉我K218b有什么令人印象深刻的地方。好的。

所以K2-18b是一颗有趣的行星。在距离地球超过120光年的世界里,科学家们表示,他们使用詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了迄今为止地外生命的最强迹象。该团队在这颗被称为K2-18b的行星上探测到了特定的气体。

现在在地球上,这些气体只由生物体产生,主要是藻类和其他微生物。这一发现表明,这颗行星可能充满了微生物生命。它比地球大。它是地球和海王星之间这些中等大小的行星之一。它从宿主恒星那里获得的辐射量,取决于它的整体结构是什么,它的气氛是什么,它的内部是什么,它可能会有液态水。

在深层大气之下。正如我所说,液态水是生命的前提条件。因此,在我们太阳系或更广阔的宇宙中,任何我们可以找到液态水的地方,都会自动成为天体生物学的一个有趣的地方。关于K2-18的事情是,在大气层中探测到了一些化学物质,这些化学物质在一定程度上表明大气层下方存在液态水海洋。一个海洋。

一个海洋,液态水,对吧?所以它在一定程度上表明了这一点。但是,关于这一点,有两点需要注意。一是并非所有人都同意所看到的这些特定分子的探测实际上表明存在海洋。有一些化学途径可以产生这些分子,而这些途径根本不涉及液态水。所以并非所有人都同意这一点。

另一件事是这些测量结果有点接近噪声水平,并非所有人都同意最初声称存在的所有这些分子实际上都存在那里。

所以没关系,对吧?没有人应该气馁,或者认为,哦,天哪,这些天文学家不知道自己在做什么。这只是科学过程的正常部分,对吧?所以我们发现了这颗行星,我们开始研究它,我们看到了一些有趣的东西,让我们继续研究它。我们将获得更多数据,这些数据已经获得。我相信人们正在分析它们。

我们将提高信噪比,提高测量的灵敏度。我们将看看这些分子是否存在。同时,我们正在开发更复杂的模型,这些模型将告诉我们我们在大气中看到的哪些分子表明存在次表层液态水海洋。真正令人兴奋的是,这一切都正在展开。

公众实际上可以近乎实时地关注它,对吧?这不是一本教科书中一百年前有人发现的科学,你读了它,你就把它当作事实,对吧?这是在我们眼前展开的科学过程,借助我们工程师建造的令人惊叹的望远镜,以及我们的政府,你知道,凭借其数十年的远见卓识决定资助,对吧?所以我们都是其中一部分

我认为全世界都是这个故事的一部分,这个故事正在上演,我们正享受着乐趣,比如这颗行星是否有液态水海洋,我们能否想象生命在那里存在,如果生命存在,它会在大气中释放出什么样的更微妙的分子,我们可以探测到,对吧?所以我认为这是一个很棒的故事

但有很多争议。像任何有趣的科学发现一样,都会有争议。所以这现在正在上演。我认为这是一件非常有趣的事情。你看你现在在哪里?因为詹姆斯·韦伯望远镜到现在只有几年的历史。你会看看它,然后说,在你的一生中,在你团队的一生中,这将是最好的吗?或者你会看看它,然后说,实际上,还有一个迭代即将到来,下一个迭代将帮助我们做得更多?

我们希望会有下一个迭代。我们希望会有几个不同的下一个迭代。例如,芝加哥大学和其他机构正在努力建造下一代大型地面望远镜,甚至比我们现在拥有的还要大。这些将能够推进这一领域。最终,另一个可以使用它的空间望远镜。那个的名字又是?

因此,芝加哥大学参与了巨型麦哲伦望远镜项目。还有其他几个类似规模的望远镜项目,其他人也在进行。所以这些真的会推进这个话题。最终,我们想要一个与日内瓦T大小相似的空间望远镜,但它们可以使用不同类型的观测技术,并实际拍摄行星图像。

那将是真正像我一生中所能拥有的那种终极目标。拥有那种能够拍摄类太阳恒星周围像地球一样的行星图像的望远镜,现在,不同类型的恒星,看看它们是否有大气层,它们的大气层是由什么构成的,并能够探测那些确实有大气层的行星的氧气。

这台望远镜可能会在2040年代发射。这将在我个人的职业生涯中画上句号,并为我20多岁时开始的这段旅程画上句号。与此同时,Bean 只是很高兴继续增加有待探索的系外行星的不断增长的名单。这个领域实际上有两条路径,发现更多行星。

在我的课堂教学中,几乎每一堂课我都展示这个行星质量与恒星距离的二维图。你可以把我们知道的所有行星都放在图的某一部分。但是图的很大一部分只是空白,因为我们无法用现有的技术在那里找到行星。这将是非常有益的信息。

了解那里到底有什么,以及了解行星系统是如何形成和演化的。因此,不断努力改进行星探测技术,以进入地图上那些未探索的部分,那里有龙,那里有地图的一部分,对吧?因为这将给我们提供更完整的画面。另一个就是试图了解更多关于这些物体的信息,因为在我们已知的5000多颗系外行星中,

我们只知道质量、半径、与恒星的距离等信息。我们不了解这些物体作为真实的世界。对我们来说,它们只是点质量。所以对我来说,真正有趣的事情是了解这些物体,并更详细地描述它们。老实说,在这两方面,我都看到了无限的可能性,朝着探测更多行星的方向发展,以及描述我们已经能够找到的行星。

太阳系行星的研究仍在继续。所有这些仰望星空的行为肯定会对透过这些望远镜观察的人产生影响。Bean 本人说,这给了他一种独特的生命视角,我们都应该更加关注。好吧,作为一个天文学家,不可能没有这种宇宙视角。当我们寻找其他恒星周围的行星时……

我们实际上是在看反映在数据中的自己,对吧?我们试图更好地了解我们在宇宙中的位置。卡尔·萨根有一篇非常著名的文章,叫做《暗淡蓝点》。这篇文章的灵感来自于旅行者1号宇宙飞船拍摄的一张图像,它没有观察它应该观察的太阳系外围的行星,而是转过身来拍摄了地球的照片。

地球在这个广阔的宇宙景观中是一颗蓝色尘埃斑点。从这个遥远的有利位置来看,地球似乎没有什么特别的兴趣。但对我们来说,情况就不同了。他用如此优美的语言表达了这一点。那就是这里。那是家。那就是我们。但我认为它仍然是及时写的,几十年前是及时的,今天也是及时的。在那里,你所爱的一切都消失了。

你认识的每一个人,你曾经听说过的每一个人,每一个曾经存在的人类,都度过了他们的一生。人类的所有希望和梦想。每一对相爱的年轻夫妇,每一个父母,充满希望的孩子,发明家和探险家,每一个道德教师,每一个腐败的政客,每一个超级明星,每一个最高领导人,每一个圣人和罪人在我们物种的历史上,

都生活在那悬浮在阳光中的尘埃微粒上。我们彼此之间所做的一切好事,我们彼此之间所做的一切坏事。想想所有那些将军和皇帝为了荣耀和胜利而流的血河,以便他们能够成为一个点的一小部分的短暂主人。这一切都发生在那飞过太空的尘埃微粒上。

在宇宙年龄的一小部分时间里。地球在广阔的宇宙竞技场中是一个非常小的舞台。

世界总是与自身矛盾,对吧?但我们彼此之间比我们的差异有更多共同点。在广阔的宇宙景观中,我们的差异是如此微不足道,以至于我不得不认为我希望更多的人

我们会掌握天文学,以及天文学告诉我们关于我们位置的信息,以及我们在宇宙中的位置是多么脆弱,是多么短暂,以及相对于外部世界和与我们如此不同的东西,我们彼此是多么接近。

也许这就是它给我的视角,我每天都会面临这种视角,对吧?这不像我每年一次决定去听一场天文学讲座。我想,看看所有的星系,对吧?我每天都面临着这个问题。Big Brains 是芝加哥大学播客网络的制作。

我们的赞助商是格雷厄姆学院。你是一个终身学习者,有着无法满足的好奇心吗?每个季度都可以访问 50 多门开放注册课程。了解更多信息,请访问 graham.uchicago.edu/bigbrains。如果您喜欢在我们的播客中听到的内容,请给我们留下评分和评论。该节目由 Paul M. Rand 主持,由 Leah Cesarine 和我 Matt Hodap 制作。感谢收听。