《宇宙天象》:TESS望远镜与系外生命的宇宙谜题
Curiosity 2020年纪录片《宇宙天象》(Space Phenomena)全2集,聚焦NASA系外行星巡天卫星(TESS)的探索使命,通过其发现的数千颗系外行星,揭示宇宙中“生命宜居带”的奥秘。从热木星的“熔岩降雨”到超级地球的“液态水海洋”,从红矮星周围的“潮汐锁定行星”到多行星系统的“轨道共振”,影片既展现了TESS如何通过“凌日法”捕捉行星信号,也深入探讨了“生命诞生的必要条件”——液态水、稳定大气层、磁场保护,以及最关键的问题:在浩瀚宇宙中,地球是否真的独一无二?

TESS的“行星狩猎”革命
第1集《系外行星猎人》详解TESS的工作原理。与前辈开普勒望远镜相比,TESS覆盖的天区更广(85%的夜空),观测精度更高,能捕捉到“地球大小”的行星凌日信号——当行星从恒星前方经过时,恒星亮度会出现万分之一的微弱下降,TESS的4台电荷耦合器件(CCD)相机可在2分钟内识别这种变化。影片通过模拟动画展示:TESS在2018-2020年的首次任务中,发现了2900余颗系外行星候选体,其中50颗位于恒星的“宜居带”(表面可能存在液态水)。最令人兴奋的是TOI 700 d——一颗位于红矮星宜居带的超级地球,其大小为地球的1.2倍,接收的恒星辐射量与地球相似,可能被液态水海洋覆盖。NASA科学家在片中激动地说:“TESS就像给宇宙拍了一张‘全身CT’,我们第一次能系统地寻找‘另一个地球’。”

生命的“宇宙配方”:从液态水到磁场护盾
第2集《宜居行星的标准》探讨“什么样的行星能孕育生命”。影片以地球为模板,列出三大核心条件:首先,行星需位于恒星宜居带内,表面温度允许液态水存在——TOI 700 d的轨道周期为37天,处于“刚好不冻结、不沸腾”的黄金区域;其次,行星需要大气层,既能保温又能抵御紫外线辐射——TESS发现的超级地球LHS 1140 b,其质量是地球的6.6倍,可能拥有由氢、氦组成的厚大气层,表面大气压是地球的10倍;最后,行星需要磁场保护,防止恒星风剥离大气层——地球的磁场源于地核液态铁的对流,而火星因内核冷却失去磁场,导致大气层被太阳风侵蚀,成为荒芜沙漠。影片通过对比展示:红矮星虽然比太阳暗淡,但频繁爆发的超级耀斑可能摧毁行星磁场,因此像TOI 700这样“安静的红矮星”,其周围行星更可能保留大气层。

非碳基生命?宇宙生命的“另类可能”
影片不局限于“类地生命”的想象,提出“硅基生命”“硫基生命”等假说。在热木星WASP-76 b上,白天温度达2400℃,铁原子被蒸发成气体,夜晚降温至1500℃,铁雨倾盆而下——这种极端环境中,是否可能存在以金属化合物为基础的生命?而在土卫二的冰层下海洋,喷泉喷射出含有有机分子的水汽,NASA科学家认为这里的“化学能量”(氢气与二氧化碳反应)足以支撑微生物生存。影片采访的天体生物学家推测:“生命的定义不应局限于‘碳基、水溶剂’,宇宙中可能存在我们无法想象的生命形式——它们或许用硅链构建细胞,用液态氨代替水,甚至以声波传递遗传信息。”TESS的后续任务将重点观测这些“非传统宜居行星”,通过分析其大气层成分(如氧气、甲烷的比例)寻找生命痕迹。

地球的“宇宙孤独感”
影片结尾,TESS团队公布最新发现:在距离地球300光年的恒星系统中,存在一颗与地球大小、质量、轨道参数高度相似的行星TOI 1452 b,其表面可能被液态水覆盖,甚至拥有“全球性海洋”。但科学家也坦言:即使找到“完美的宜居行星”,人类目前也无法抵达——以现有最快的航天器(帕克太阳探测器,时速69万公里),飞到TOI 1452 b需要300万年。这种“物理隔离”让地球的孤独感愈发强烈:我们可能不是宇宙中唯一的生命,但彼此的距离远到“永远无法相遇”。正如天文学家卡尔·萨根的名言在片中响起:“宇宙比任何人想象的都要大,如果只有我们,那岂不是太浪费空间了?”

全片以TESS的观测数据为基础,用3D动画还原系外行星的奇幻景观,既有科学的严谨性,又不失对宇宙的浪漫想象。它告诉我们:寻找系外生命不仅是为了回答“我们是否孤独”,更是为了理解“生命在宇宙中的普遍规律”——当TESS的镜头扫过星海,每一个微弱的光变信号,都可能是另一个文明的“宇宙心跳”。

声明:本站发布的资源仅为个人学习测试使用,所有资源均来自于互联网网盘分享,请在下载后24小时内删除,不得用于任何商业用途,否则后果自负,请支持购买正版!如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系我们进行处理。