鳳凰科技訊科學(xué)日?qǐng)?bào)報(bào)道，近些年來，尋找地球以外生命的科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了太陽系外1800多個(gè)行星，或者稱系外行星，但目前沒有人能夠證實(shí)系外衛(wèi)星的存在。現(xiàn)在美國德州大學(xué)阿靈頓分校的物理學(xué)家相信追蹤無線電波發(fā)射的軌跡就能找到系外衛(wèi)星。環(huán)繞系外行星的等離子體環(huán)是系外衛(wèi)星電離層噴射出的離子進(jìn)入行星磁氣圈的結(jié)果。他們的這些發(fā)現(xiàn)被發(fā)表在8月10日的期刊《天體物理學(xué)》上，文章描述了無線電波產(chǎn)生于木星磁場(chǎng)和它的衛(wèi)星木衛(wèi)一之間的相互作用。他們認(rèn)為利用對(duì)木星、木衛(wèi)一動(dòng)態(tài)性的細(xì)節(jié)計(jì)算可以尋找無線電波發(fā)射，后者或可能暗示著環(huán)繞系外行星的衛(wèi)星。

環(huán)繞系外行星的等離子體環(huán)

“這是尋找系外衛(wèi)星的新方法，”研究合作作者、德州大學(xué)阿靈頓分校科學(xué)學(xué)院物理學(xué)教授察茲斯洛?穆澤拉克（Zdzislaw Musielak）這樣說道。“我們思考，如果這種機(jī)制也發(fā)生在太陽系以外呢？然后我們進(jìn)行了細(xì)致的計(jì)算，結(jié)果顯示某些太陽系如果存在衛(wèi)星，我們就可以利用這種方法檢測(cè)到它。”

生命或存在于衛(wèi)星的想法激發(fā)了很多科幻小說的靈感，例如星球大戰(zhàn)里生活在衛(wèi)星上的Ewoks族人。科學(xué)家們甚至認(rèn)為太陽系內(nèi)某些衛(wèi)星——土星的土衛(wèi)二和木星的木衛(wèi)二——是支持生命存在的衛(wèi)星候選者，這主要是基于對(duì)它們的大氣組成部分、水存在的潛在可能性以及距離太陽的位置的考量。

穆澤拉克表示目前面臨的困難在于利用現(xiàn)有方法觀測(cè)系外衛(wèi)星。例如美國宇航局開普勒太空望遠(yuǎn)鏡通過測(cè)量恒星亮度的變化而鑒別環(huán)繞行星的過境。然而可靠地將衛(wèi)星是否屬于過境的一部分隔離出來目前還無法實(shí)現(xiàn)。

德州大學(xué)阿靈頓分校的研究小組以之前提出的理論為基礎(chǔ)，也即利用無線電波觀測(cè)可以發(fā)現(xiàn)系外行星，將它以新穎的方式付諸應(yīng)用。它們的關(guān)注點(diǎn)在于木衛(wèi)一和電離層，后者很可能是衛(wèi)星極度活躍的火山創(chuàng)造的帶電上層大氣。

在它的運(yùn)行軌道上，木衛(wèi)一的電離層與木星的磁氣圈——保護(hù)行星不受到輻射傷害的帶電等離子體層——發(fā)生相互作用并產(chǎn)生了功能性電流，從而導(dǎo)致無線電波的發(fā)射。這被稱為“木衛(wèi)一控制的十公尺放射”，研究人員認(rèn)為找到已知系外行星附近相似的放射可能是預(yù)測(cè)其它衛(wèi)星是否存在的關(guān)鍵。

研究首席作者、穆澤拉克研究小組的博士研究生杰昆·華金（Joaquin Noyola）表示，當(dāng)以木衛(wèi)一為例進(jìn)行建模時(shí)，必須注意到其它行星/衛(wèi)星對(duì)里的衛(wèi)星并不一定也需要活躍的火山活動(dòng)才能存在電離層，這一點(diǎn)非常重要。“更大的衛(wèi)星，例如土星更大的衛(wèi)星土衛(wèi)六可以維持厚厚的大氣層，這可能意味著它們也有電離層。因此火山活動(dòng)并非必要條件。”

這項(xiàng)研究還強(qiáng)調(diào)了由木衛(wèi)一和木星磁氣圈相互作用產(chǎn)生的阿爾芬波（沿磁力線運(yùn)動(dòng)的橫向電磁波），這些波或可能被用于檢測(cè)相似情況下的系外衛(wèi)星。阿爾芬波是磁場(chǎng)里等離子體的漣漪，它最早是由瑞典等離子體物理學(xué)家漢內(nèi)斯?阿爾文博士(Hannes Alfven)于20世紀(jì)40年代早期提出的。

在這項(xiàng)研究里，科研小組甚至確定了兩個(gè)系外行星，他們對(duì)此持有“小心翼翼的樂觀”態(tài)度，在未來天文觀測(cè)社區(qū)可以應(yīng)用這項(xiàng)研究的計(jì)算，利用更敏感的無線電望遠(yuǎn)鏡搜尋大小相當(dāng)于月球的系外衛(wèi)星——15光年遠(yuǎn)的格利澤876b和10.5光年遠(yuǎn)的天苑四b（Epsilon Eridani b）。目前的望遠(yuǎn)鏡，例如美國國家科學(xué)基金會(huì)支持的長波長陣列，可以用于探測(cè)更近的行星系統(tǒng)里的系外衛(wèi)星，因?yàn)樾l(wèi)星越大，它被檢測(cè)到的概率也就越大，研究合作作者、穆澤拉克科研小組里的另外一名博士研究生蘇曼·薩提亞（Suman Satya）這樣說到。

“大多數(shù)被監(jiān)測(cè)到的系外行星都是氣體巨星，很多都位于宜居帶，這些氣體巨星無法支持生命的存在，但據(jù)稱環(huán)繞這些行星的系外衛(wèi)星或可能具有生命宜居性。”