建「天眼」遙望星空助人類覓「新地球」

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■行政長官梁振英昨日在2015年邵逸夫獎頒獎禮，向得獎者威廉．布魯奇頒發獎項。 黃偉邦 攝

「凌日法」探索星體 首席研究員布魯奇奪邵逸夫獎

當你見到天上星星，可會想起宇宙另一個角落，可能有另一個地球、另一群人類甚至另一個「我」？這個人類追尋多年的問題，在美國太空總署（NASA）的開普勒計劃（Kepler Mission）下，終於可漸漸接近答案。計劃透過開普勒太空望遠鏡掃視銀河系其中3,000光年範圍並以「凌日法」分析，至今已找到12個和地球大小相近，同樣位處適居帶、堪稱「新地球」的行星。構思及領導計劃的首席研究員威廉．布魯奇（William J. Borucki）近日獲頒發邵逸夫獎的天文學獎，以表揚他增進人類對太陽系外行星系統及�甯P內部的認知。 ■香港文匯報記者 歐陽文倩

整個銀河系有2,000億至4,000億顆�甯P，可以想像圍繞�郘甯P而運行的行星必然更多，但人類的認知卻始終有限。以往科學家較常以「多普勒效應法（Doppler Method）」去搜索行星，即是以�甯P因為與行星之間的引力所產生的震動，去推測當中的情況。不過，這個方法基本只能找到如木星般質量偏大、因接近�甯P而過熱的「熱木星」，環境極端，與地球這類小型的石質行星相距甚遠，絕非對人類而言「我想住�鵀a方」。

所以，科學家必須以其他方法搜索行星，而美國太空總署艾姆斯研究中心的太空科學家布魯奇則想到以「凌日法（Transit method）」去探索星體。當中的原理，就如地球每次繞過太陽某一面時，都會令它的光度稍稍減弱，所以只要長期探測�甯P的光度變化，就可知道該�甯P有無行星環繞。從光度變化的大小，可推測行星的大小；從光度變化的頻率，則可推測行星的軌跡周期。

中大講師：行星「大小通殺」

中文大學物理系高級講師湯兆昇解釋，由於開普勒太空望遠鏡可偵測到小於0.01%的光度變化，可謂非常敏銳，所以開普勒計劃在行星搜索中亦「大小通殺」，「至今開普勒計劃已找到逾千個系外行星，當中更有12個和地球類似的行星。」

聽上去好像很多，但湯兆昇指，這只是宇宙裡的冰山一角。他表示，開普勒太空望遠鏡只是長期指天鵝座的天區，並且只設一個觀察角度，「以太陽系為例，如果�甯P太陽是一顆乒乓球，行星地球就是一顆距離4米的鹽，只要角度稍稍偏差，你已經看不到這顆鹽繞過乒乓球了，所以有人推斷，現在可發現到的，可能只是二百分之一。」

不過，�甯P的光度可以受很多因素影響，怎知道當中的準確度呢？布魯奇表示，雖然不能很精確地說�甯P有多光，「但我們可以準確地量度光度的變化」，再加上長期的數據收集和分析，配以其他觀察作為驗證，所以也有不錯成果。

今年7月底計劃才又找到一顆被稱為「地球表哥」的「Kepler-452b」，不少大都感到振奮，但布魯奇卻沒有特別在意，「宇宙裡有太多地球了。我們任務的設計是要看像地球的行星常不常見。常見的話，銀河系裡可能有很多生命；罕見的話，我們可能是孤獨的。計劃能完成這個任務嗎？可以。」

「眾星皆平等」 不完美也喜歡

人們或許最關注有沒有另一顆地球，但在這位太空科學家眼中，卻是「眾星皆平等」，「我們之前曾找到『Kepler-186f』，在適居帶、與地球一樣大，符合了2個條件，但其�甯P太小。�甯P小又怎樣呢？它的狀況好就可以了啊。452b？它還是大了一點。我們找到1.4倍大的地球會好一點嗎？反正任務就是完成了......我們的�甯P有磁暴（Magnetic storm）的問題，它也不完美，但我喜歡所有的星球。不過，我們看的是統計學上的存在。」