天文学导论第5讲—太阳系矮行星小天体及太阳系形成.ppt

欧洲天文台发布金牛座及其原行星盘高清图像 欧洲天文台发布金牛座及其原行星盘高清图像 概念 Terrestrial Planet Finder is a mission concept currently under study by NASA for a potential future mission suite. TPF would study all aspects of exoplanets: from their formation and development in disks of dust and gas around newly forming stars to their suitability as abodes for life. 30亿美元的太空计划：三选一 干涉测量法计划：寻找生命分子（达尔文+TPF） 简单日冕观测法计划：发现行星表面大陆 配备外置式遮光装置的日冕观测法计划：发现植物 低成本搜寻系外行星 M型矮星凌星巡天（200万美元） 近红外光谱仪（500万美元） 激光频率梳（10万美元） 视向速度天文台（5000万美元） 系外行星卫星（每个25万美元） 2017 NASA：Transiting Exoplanet Survey Satellite（TESS 苔丝） 2024: 欧洲将发射“柏拉图”望远镜：搜寻第二地球 柏拉图望远镜的设计目标是搜寻近距离上围绕类太阳恒星运行的系外行星 6。地外生命与文明的探索 太阳系中的生命探索 人类的家园—地球 地球上的生命来自陨石或彗星？ 火星：最热闹的搜寻目标 土卫六泰坦（Titan）：类似地球的大气 木卫二欧罗巴（Europa）：地貌，可能的地下海洋 土卫二（Enceladus）：可能的地下海洋 金星：可能曾经拥有海洋 在寻找外星生命时，是否应该超越以地球生命为依据而形成的对生命形态的思维定式？？？ 搜寻地外智慧生物（SETI） 20世纪50年代，射电望远镜分辨率（波长）的提高，导致对外星智慧和文明的幻想和寻找 搜寻地外智慧生物 SETI（Search for extraterrestrial intelligence）： 分析来自宇宙的射电信号，确认是自然过程产生的信号还是经过智慧生物加工过的信号。结果除了取得信号处理技术成就外，一无所获，但发现和理解了宇宙射电信号的性质（类星体的发现） 与外星人的通讯频率 能穿过地球和外星文明所在星球的大气层，且避开宇宙背景的无线电辐射的干扰 1400兆赫兹频率附近，宇宙背景噪音很小 中性氢(H)的21厘米谱线和氢氧基(OH)的18厘米谱线? “水洞” 搜寻地外文明的奥兹马计划，始于1960年 NRAO 25米射电望远镜21厘米：波江座ε星和鲸鱼座γ星 两台更大口径射电望远镜在21厘米：660颗类太阳恒星 美国“高分辨率微波巡视”计划：阿雷西博305米射电望远镜，100光年以内的约1000颗类太阳恒星 1971年NASA提出“赛克洛普斯”计划：1026面百米级直径的天线阵列，分布在几十千米范围 1974年用阿雷西博305米射电望远镜向武仙座M13球状星团（距离2.4万光年）智慧生物发射电报 1972-1973年“先驱者”10和11号携带的向宇宙人致意的信件 1977年“旅行者”1和2号携带的“地球之音”唱片 历史时刻！NASA确认旅行者1号已飞出太阳系 1977年9月5日“旅行者1号”发射，在经历漫长的36年7天之后，它飞行了186.68亿公里，进入到恒星际空间，逃离了太阳系 2013-09-13 地外生命的可能性：星际有机分子 天文观测发现宇宙的星际空间存在着大量的有机分子，由氢、氧、碳、氮、硫、硅等元素构成。 前4种元素是组成生命单元的细胞的蛋白质和DNA的最基本的元素。 DNA是细胞核中的一种复杂的分子，储存了生命个体过程的信息。发生着孕育生命进化的过程。 尽管构成生命的基本元素在宇宙中到处存在，但生命的形成和演化需要适宜的外部自然环境。 文明社会的估计—德雷克公式（1961） R： 银河系中的恒星诞生率 Fp：拥有行星系统的恒星概率 Ne：适合生命居住的行星平均数 Fl：可居住生命并出现生命的行星的概率 Fi：有生命的行星系统中出现智慧生命的概率 Fc：有智慧生命的行星系统中有能力进行星际通讯能力 的概率 L： 文明社会的寿命 N： 银河系中有文明社会的总数:1000万？10万？ 地外文明是严肃的科学问题 地外文明是人类长期以来极其关注的话题 大量有关外星人的科幻电影和小说，把地外文明表现得淋漓尽致 地球之外是否有生命？是一个严肃的科学问题，一个需要思考和探索的科学问题 偶然 P