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1、地外生命与文明的探索 太阳系内生命的探索 太阳系外行星的探测 地外智慧生命与文明的探索,今日天体物理,人类一直以来就有这样一个疑问：“我们在宇宙中是否孤独？”,Are We Alone ?!,移民外星的梦想与需求,地球 是(目前)唯一已知 有生命存在的星球,“什么是生命?!”,在太阳系之内，在银河系的千亿颗恒星周围，在银河系外的茫茫宇宙之中，难道就再也找不到其它生命乃至文明了吗？,“对这个问题无论给出肯定或否定的答案都会令人惊异！”,生命的奥秘不在原子里，而在原子的组合模式里。生命不是“上帝”的创造,而是自然界长期选择的结果。 在宇宙中任何地方，只要有了合适的物理和化学条件，生命的发生是理所当
2、然的!,上世纪60年代：星际有机分子的发现,地球生命模式，液态水必不可少 水有宝贵的物理性质,生命宜居带 (Habitable Zone),液态水可以存在 有较适宜的生存环境,没有水的水星 与 炼狱一样的金星,金星 - 1990年9月美国“麦哲伦号”探测器拍摄,荒凉干燥的火星,2004年1月美国“勇气号”探测器拍摄,生命无法“立足”的气体巨星,有希望的卫星?!,土卫六泰坦,木卫二欧罗巴,太阳系外的行星世界！,人类现在已经得知，在银河系之中存在着千亿颗类似太阳的天体 恒星。在这些恒星周围，是否存在生命？要存在生命，首先要求恒星周围有适合生命生存和繁衍的 行星 ！ 从1995年人类发现第一颗 太阳
3、系外行星 飞马座51b 开始，在短短20年间，天文学家已经发现了1200多个太阳系外的行星世界，1900多颗太阳系外行星！,太阳系外行星的探测,由于恒星太亮、行星太暗因此一般*只能靠间接方法： 恒星视向速度变化 恒星亮度的微小变化（凌星） 微引力透镜效应，等,恒星谱线的红移蓝移,恒星朝向观测者运动蓝移,恒星远离观测者运动红移,恒星围绕其与行星的公共质心旋转 - Doppler 效应,恒星 视向速度 的精确测量,探测恒星亮度的微小变化（凌星）,时 间,亮 度,行星的微引力透镜效应使背景恒星亮度增强,利用微引力透镜方法发现的神奇的“流浪行星” （freefloating planets）,HD40
4、307b 、c、d 艺术设想图,多重 行星 系统,截至到2015年9月已发现488个多重系外行星系统！,HD 188753Ab,moon,Double star,HD 188753,HD 188753*: “三重日落”,Kepler 卫星 2009.3.7 发射,口径1.4米，凌星法探测系外行星,http:/kepler.nasa.gov/,观测天区,天鹅座,类地宜居系外行星的发现 New Worlds,Keplers 1,235 Planet Candidates: A Family Portrait,February 1, 2011,2014年2月，Kepler宣布了新确认发现了多达715
5、颗系外行星（环绕305颗恒星运行）,Kepler-22b 只比地球大2倍 处于“宜居带”中,Kepler-186f ：第一颗位于宜居带内的(非常接近) 地球大小的系外行星！,Kepler-452b,1.6倍地球半径！ 因“母”而“贵”：围绕类太阳恒星,Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) : 2017,2020 类地行星搜寻者TPF,JWST,给系外行星命名- 请帮投我们一票！,Step-1 关注天文台微信号：sduwho Step-2 点击右下角“行星命名” Step-3 打开链接，长按二维码 Step-4 选择“Cradle”命名 Vot
6、e,地外智慧生命与文明的探索,地外智慧生命与文明的定义及形态,地外智慧生命或俗称的“外星人” (Extra-Terrestrial Intelligence) 是人类 对地球以外智慧生物的统称 。,人类想象中的外星人形象,德雷克（Drake）方程,美国天文学家 弗兰克德雷克与著名的卡尔萨根于1960年代提出了一个计算文明行星数量的方程，这个就是被后来称之为“绿岸公式”的著名（或“臭名昭著”）解析式，这是人类第一次对探索地外文明作定量分析的尝试。,是否有“外星人”呢？,公式中各个因子的重要性相同，其中有的因子可取近似值(例如R*)，有的因子则纯属主观(例如L)。用粗略估计的最低值代入计算，可得到
7、N40；用每一项最大可能值计算，则得N5000万。,这就是说，在银河系中的高级技术文明星球的数目为40至5000万个！,为什么我们还没发现他（她）们的存在？,由于时间和空间的阻隔 探索地外文明无比艰巨,以人类目前最高的宇航速度飞抵最近的恒星比邻星，尚需要数万年。 要提高速度，必须延长不断加速的时间；但如果没有足够的燃料，长期加速是不可能的。,人类为探索外星文明已在向外层空间发送的许多的探测器上放置了“地球请柬”，最著名的是 旅行者(Voyager) 1,2号、先驱者(Pioneer) 10,11号 。,旅行者(Voyager)号,铜质磁盘唱片，内容包括用55种人类语言录制的问候语和各类音乐，旨
8、在向“外星人”表达人类的问候。唱片有12英寸厚，镀金表面，内藏留声机针。,先驱者(Pioneer)号,人们寄予厚望的是与地外文明进行通信联络,被动方式：1）希望“外星人”截获地球在过去百年间发射的各种广播电视、通信雷达导航等无线电信号，从而探知地球文明的存在，前来拜访我们； 2）利用射电望远镜监听“外星人”的广播通信信号！（SETI） 主动方式：向极有可能存在智慧生命的星球发射无线电信号，等待“外星人”的回音。,地外文明探索研究所 Search for Extra-Terrestrial Intelligence （SETI）,从1960年开始，通过21厘米波段对近 距离恒星多次进行信号发射与
9、监听，没 有收到任何回音(“奥兹玛”计划)。,奥兹玛计划（Project Ozma）是美国康乃尔大学的天文学家弗兰克德雷克，于1960年开始在美国国立射电天文台（NRAO）使用位于西维吉尼亚的绿堤电波望远镜所从事的早期搜寻地外文明计划（SETI），实验的目的是通过无线电波搜寻邻近太阳系的生物标志信号。,美国位于波多黎哥的305米射电望远镜于1974年向距离我们2.5万光年之遥的武仙座球状星团M13发射了“数码电报”,如有“回信”,也需5万年后才能收到!,武仙座球状星团M13 距离2.5万光年,上世纪90年代，NASA和美国国会停止对SETI的资助，之后主要为私人资助 1995年凤凰计划开始实施
10、，对800个左右距离200光年内的类日恒星进行重点监听搜索,SETI的新生 凤凰计划 （Project Phoenix）,Allen 望远镜阵,UFO (Unidentified Flying Object) :原意为不明飞行物, 现俗称飞碟。 95%以上肯定不是“外星人”飞船！,地外文明探索的专家们有一种认识：宇宙中的低级生命可能广泛存在，但进化到人类这样有高度智慧的生命只是凤毛麟角。,智慧或许并不被生命特别钟爱,昆虫并不期望懂得数学 猫也不急着学会弹钢琴,原始生命，普遍存在； 技术生命，非常稀有？,但从科学的观点看， 地外文明的存在是合 乎逻辑的! “没有找到存在的 证据，不等于找到 了不存在的证据。”,著名地外生命探索科学家Jill Tarter教授，电影接触未来(Contact）女主角原型,地球人将不断的追求、探索，永不言弃！ 我们满怀信心和热情的呼唤：宇宙中的生命与文明，你们究竟在哪里？,终有一天我们不再孤单,感谢 大家 的 支持!,天文台“中秋节”开放赏月 9月26、27日 晚上 19:0021:30,欢迎选本人（曹晨）选修课“天文学新概论”和“业余天文观测与摄影”！,
