在异星感受落日的浪漫

<p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);">假如我们来到系外行星，现实将变得如科幻般精彩。土星般大小的开普勒16b离地球大约200光年，围绕一对双星运行。在这个外号“塔图因”——也就是小说中卢克和阿纳金·天行者家乡——的行星上，每天都会有两次日落。</p><div id="attachment_15972" class="wp-caption alignnone" style="margin: 0px auto 14px; padding: 5px 0px 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 18px; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; max-width: 100%; overflow: hidden; width: 743px; word-break: break-all; color: rgb(68, 68, 68); background: none rgb(255, 255, 255);"><a href="data/attachment/portal/201605/25/211150mydzs4zds9f1c83s.jpg" data-rel="lightbox-gallery-jsTT" title="" style="margin: 0px; padding: 0px; border-top-width: 0px; border-right-width: 0px; border-left-width: 0px; border-bottom-style: none; border-color: initial; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: inherit; vertical-align: baseline; color: rgb(209, 69, 99); text-decoration: none; outline: 0px; transition: all 0.2s ease;"> </a><p class="wp-caption-text" style="margin: 0px; padding: 0px 0px 8px; border: 0px; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 0.8em; line-height: 1.8em; vertical-align: baseline; color: rgb(153, 153, 153);">艺术家想像中的开普勒16b双星日落。NASA/阿姆斯研究中心/开普勒任务</p></div><p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);">天空中两个永不分离的太阳，每到傍晚都会依次落入地平线。虽然不难想像如此壮观的美景，但是天文学家仍然无法确知它们看起来究竟是不是红色的。在系外行星上，“部分落日可能会和地球上不同，”巴黎天体物理学研究所的天文学家Paul Anthony Wilson说。“它们的色彩差异相当大。”</p><p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);">当然，天文学家无法亲眼看到这些落日——甚至连这些行星本身也无法直接看到。他们靠观察恒星亮度的轻微降低，等待“凌越”，也就是当行星从恒星前方经过时，阻挡微量星光，来发现这些行星。但是行星的圆面无法阻挡它接受到的所有星光：部分光线会穿透行星大气的最上层。“我们收集这些穿透大气的光线，并把它分解为不同的色彩，”Wilson说。“然后我们注意到，这些系外行星的大气，会使光谱中的某些色彩缺失。”</p><p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);">这些缺失的色彩所对应的，是行星上层大气中的化学成份——诸如我们熟悉的水汽，甚至是奇特的气态金属——以及它们的丰富程度。这些化学成份能够吸收特定的色彩，也就是特定波长的星光。这样就能够建立起一种反直觉的联系，虽然这在天文学上是常见的。缺失的星光表示行星大气中存在某种特定的化学成份，而可见的星光则表明那里缺少某种特定化学成份。</p><p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);">这种联系最显而易见的意义是我们可以藉此来检测特定分子，比如氧，如果存在氧，那这个行星就适宜居住——甚至可能已经有生命存在。我们通过凌星法发现的首个系外行星HD 209458b是个气体球，质量和木星差不多，和恒星的距离比水星和太阳的距离还近，是个极其炽热的世界。</p><p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);">这个行星发现于1999年，在之后的不到一年中，天文学家用哈勃太空望远镜来寻找穿透它外层的星光。这些星光仍然能够被看到，但是却缺失了一部分特定的波长，它们是被钠吸收的。每当行星凌越宿主恒星时，我们都能看到这种橙色调。它在恒星光谱中形成了特定的“吸收线”。这是为什么？这是因为这颗行星的大气中可能存在钠，钠原子把特定波长的星光吸收了。</p><p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);">12年了，我们只知道这个行星的大气会在光谱中造成谱线的缺失。而今天，在英国埃克塞特大学的行星科学家Frédéric Pont的努力下，这个行星对地球人来说更直观了。他做一个模型，能够展示在一个充满了钠的天空中，日落的景象会是怎样的。</p><p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);">当这个世界的太阳高悬在天空中时，看起来和地球正午时一样是白色的。但是当它开始下沉时，阳光穿透的大气越来越多，钠吸收的红光和橙光也会越来越多，所以太阳会逐渐变成蓝绿色。蓝色的波长散射得更多——和我们地球上一样——所以开始太阳看起来是蓝色的，而当它接近地平线时，蓝色光散射程度将过大，以致于开始缺失（和地球上一样），因此到最后会变成明亮的绿色。</p><div id="attachment_15970" class="wp-caption alignnone" style="margin: 0px auto 14px; padding: 5px 0px 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 18px; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; max-width: 100%; overflow: hidden; width: 743px; word-break: break-all; color: rgb(68, 68, 68); background: none rgb(255, 255, 255);"><a href="data/attachment/portal/201605/25/211151qll5d8j44164eejn.jpg" data-rel="lightbox-gallery-jsTT" title="" style="margin: 0px; padding: 0px; border-top-width: 0px; border-right-width: 0px; border-left-width: 0px; border-bottom-style: none; border-color: initial; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: inherit; vertical-align: baseline; color: rgb(209, 69, 99); text-decoration: none; outline: 0px; transition: all 0.2s ease;"> </a><p class="wp-caption-text" style="margin: 0px; padding: 0px 0px 8px; border: 0px; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 0.8em; line-height: 1.8em; vertical-align: baseline; color: rgb(153, 153, 153);">HD 209458b上的落日。Frédéric Pont / Exoclimes.com</p></div><p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);">在HD 209458b上，日落前的太阳会逐渐从蓝色向绿色过渡。因为这是个气态行星，没有人可以站在陆地上观看日落，所以在Pont的模型中，观察者的位置在一个漂浮的大气空间站里。</p><p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);">当天文学家分析另一个炽热的木星HD 189733b时，期待情况能够与HD 209458b相似：行星大气的化学成份能够造成光谱的缺失。所以当结果出来后他们吃惊不小，HD 189733b并没有产生任何特征性吸收线。这又是为什么？是行星大气太少，以致于无法吸收特定色彩的光？还是因为它的大气过于浓厚，以致于高海拔云层对所有色彩的吸收和散射程度是平均的？学者们觉得后面一种情况更有可能。</p><p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);">因此当我们来到HD 189733b上时，不会看到像HD 209458b那样单一元素造成的特殊色彩吸收现象。相反，由于蓝色光会被硅酸盐尘埃散射掉，异星朦胧地平线上将出现一个红色的太阳，景象和地球上很相似。</p><div id="attachment_15971" class="wp-caption alignnone" style="margin: 0px auto 14px; padding: 5px 0px 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 18px; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; max-width: 100%; overflow: hidden; width: 743px; word-break: break-all; color: rgb(68, 68, 68); background: none rgb(255, 255, 255);"><a href="data/attachment/portal/201605/25/211152llesoe2p7wirsows.jpg" data-rel="lightbox-gallery-jsTT" title="" style="margin: 0px; padding: 0px; border-top-width: 0px; border-right-width: 0px; border-left-width: 0px; border-bottom-style: none; border-color: initial; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: inherit; vertical-align: baseline; color: rgb(209, 69, 99); text-decoration: none; outline: 0px; transition: all 0.2s ease;"> </a><p class="wp-caption-text" style="margin: 0px; padding: 0px 0px 8px; border: 0px; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 0.8em; line-height: 1.8em; vertical-align: baseline; color: rgb(153, 153, 153);">HD 189733b上的落日。Frédéric Pont / Exoclimes.com</p></div><p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);">即便是在地球上，日落的景象也有让人吃惊之处。如果天气好，且有机会在遥远的地平线上方观察日落，那么我们可以仔细地观察太阳一点点下沉，当太阳的顶端将要在地平线上消失时的一瞬间，会迅速地闪现一道鲜绿色的光芒——要看到这种景象，地平线上方的天空必须十分清澈，不能有雾霾，同时也需要极大的耐心和极佳的运气。</p><div id="attachment_15974" class="wp-caption alignnone" style="margin: 0px auto 14px; padding: 5px 0px 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 18px; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; max-width: 100%; overflow: hidden; width: 1034px; word-break: break-all; color: rgb(68, 68, 68); background: none rgb(255, 255, 255);"><a href="http://cosmoscape.com/wp-content/uploads/2015/06/1280px-Big_green_flash.jpg" data-rel="lightbox-gallery-jsTT" title="" style="margin: 0px; padding: 0px; border-top-width: 0px; border-right-width: 0px; border-left-width: 0px; border-bottom-style: none; border-color: initial; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: inherit; vertical-align: baseline; color: rgb(209, 69, 99); text-decoration: none; outline: 0px; transition: all 0.2s ease;"> </a><p class="wp-caption-text" style="margin: 0px; padding: 0px 0px 8px; border: 0px; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: 0.8em; line-height: 1.8em; vertical-align: baseline; color: rgb(153, 153, 153);">绿闪。维基百科</p></div><p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);">这种现象名为“绿闪”，成因在两个方面。首先是光线在进入新的介质时会发生折射，而蓝光的折射率要比红光大，因此日落时太阳底部偏红，顶端偏蓝。在感官上，红色的太阳会比蓝色的太阳更早沉入地平线。其次是蓝光在我们的大气中更容易被散射，因此我们看到的最后一道光不是蓝色，而是绿色——情况和HD 209458b上相似。</p><p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);">所以如果条件具备，我们地球上的落日，看起来也会和外星一样奇特。</p><p style="margin: 0px 0px 25px; padding: 0px; border: 0px; font-stretch: inherit; font-size: 0.9em; line-height: 30.6px; font-family: \'Microsoft YaHei\', \'WenQuanYi Micro Hei\', SimHei; vertical-align: baseline; color: rgb(68, 68, 68); background-color: rgb(255, 255, 255);"><span style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: 700; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: inherit; vertical-align: baseline;">Nautilus（Shannon Hall）</span></p>