北京
智利拉西亚天文台上空的黄道光。图片来源：ESO / Y. Beletsky / Wikimedia Commons，CC BY
如果你曾经在黎明前置身于远离城市灯光的夜空下，那么你或许见过东方地平线上升起的一抹朦胧微光，像一束淡淡的光柱一样。这种现象有时被称为“假黎明”，因为它出现在真正的日出之前。日落之后，西边的天空也有可能出现类似的光芒，只不过通常没有清晨时那么明显。
那么你有没有好奇过，这种微光是什么发出的呢？其实他们来自太阳系内部弥漫的尘埃。宇宙中一些细小的尘埃颗粒会分布成一个较为平坦的盘状结构，与内侧几颗行星的轨道平面大致重合。由于行星在天空中运行时会经过黄道十二星座，这片尘埃盘也沿着相同的路径延伸，因此这种现象被天文学家们叫做黄道光。
大多数系外行星系统很可能也拥有类似的黄道尘埃盘，尤其是那些拥有岩石地质结构的、并可能存在宜居世界的恒星系统。如果我们在一颗恒星周围探测到黄道尘埃，就可能意味着它附近存在岩石类内侧行星。不过，这些尘埃也会反射恒星发出的光线，因此可能会给寻找系外生命带来新的困难。一项发表在 arXiv 预印本上的最新研究指出，黄道尘埃本身可能是天文学家观测宜居行星时的一大干扰源。
研究首先模拟了一颗位于系外行星系统中的“地球2.0”，并假设了2.0系统拥有与太阳系相似数量的黄道尘埃。
目前，天文学家寻找外星生命的重要方法之一，是分析系外行星的大气层。当一颗行星从母恒星前方经过时，恒星发出的光会穿过它的大气。大气中的不同分子会吸收特定波长的光，因此，在最终接收到的光谱中，会留下独特的印记。通过分析这些吸收光谱，天文学家便能够识别水蒸气、二氧化碳、甲烷、氧气等分子，甚至寻找可能与生命活动有关的化学信号。
NASA宇航员唐·佩蒂特（Don Pettit ）从空间站穹顶舱（Cupola）拍摄的银河与地球夜景。
然而，研究发现，黄道尘埃会散射大量恒星光，使这些关键的吸收特征最多减弱约50%。更麻烦的是，这种散射效应在波长较长时更加明显，会给观测结果带来系统性的偏差。
而太阳系的情况，甚至已经算是幸运的了。
研究人员引用的一项邻近恒星巡天调查显示，大多数恒星系统中的黄道尘埃含量约为太阳系的三倍。这意味着，在真正分析一颗潜在宜居行星的大气之前，科学家首先需要测量并校正整个恒星系统黄道尘埃造成的散射和吸收效应，才能尽可能还原行星真实的大气组成。
幸运的是，这并不是一个无法解决的问题。随着未来更高光谱分辨率望远镜的投入使用，以及更长时间、更高精度的持续观测，大多数由系外黄道尘埃带来的影响都能够被有效修正。因此，它不会阻止我们寻找外星生命，只是意味着，这条探索之路需要更多耐心、更精细的观测，以及更加严谨的数据分析。
来源：牧夫天文
编辑：77
转载内容仅代表作者观点
不代表中科院物理所立场
如需转载请联系原公众号
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
