韦伯太空望远镜将如何支持寻找外星生命

　　长期以来，天文学家一直质疑宇宙中是否存在类似地球的行星，以及它们是否蕴藏着生命。到目前为止，答案只来自科幻宇宙，而不是我们自己的宇宙。美国宇航局最新的天文台韦伯太空望远镜（Webb Space Telescope）将带我们更接近答案，为围绕其他恒星运行的岩石世界以及它们的样子提供前所未有的视角。
　　＂想象一下，如果我们能确定有一些岩石世界有水蒸气和水海洋，＂麻省理工学院物理学和行星科学教授萨拉·西格（Sara Seager）说。＂从我们今天的位置来看，这是向前迈出的一大步。这就像，甚至无法量化。
　　虽然韦伯将研究从星系到恒星的一切，但天文学家迫不及待地想用它来研究太阳系外的行星。韦伯将梳理出这些系外行星大气层的细节，确定存在哪些元素和气体。与哈勃太空望远镜等早期望远镜相比，科学家们预计韦伯将提供巨大的改进。
　　＂这是一个游戏规则的改变者，＂运营韦伯和哈勃的太空望远镜科学研究所的天文学家Nestor Espinoza说。
　　哈勃可以探测到较大气体行星大气中的成分，其大小与海王星或木星相似。另一方面，韦伯可以提供对类似于地球的系外行星大气层的首次分析。
　　＂能够探测到地球大小的行星周围的大气层，这是我们探索其他系外行星样子的一大步，＂埃斯皮诺萨说。＂这将是一台革命性的机器。＂
　　天文学家直到三十年前的1992年才发现第一颗系外行星。他们现在知道有5000多颗行星围绕太阳以外的恒星运行，每颗行星都是一个独特的外星世界，充满了无数的奥秘。
　　这些发现的行星中有许多具有岩石成分，例如我们内太阳系的行星，例如水星，金星，地球和火星。然而，科学家仍然难以追踪岩石行星的大气层，使他们没有机会确定有关这些行星表面的关键信息，包括是否存在生命的关键成分，如水。
　　为了推断系外行星的大气成分，韦伯将使用一种称为透射光谱的技术。如果一颗系外行星在其轨道上经过韦伯和恒星之间，它将部分阻挡一些星光。如果系外行星有大气层，那么它所含的任何气体都会在到达韦伯的敏感镜子之前吸收一些光。然后，天文学家可以确定通过大气层的光中缺少哪些波长，以推断存在的气体。
　　虽然天文学家之前已经在以前的望远镜中使用过这种技术数十次，但韦伯提供了红外观测，使其能够辨别出比哈勃望远镜更多的气体，哈勃望远镜主要检测可见光。
　　＂我认为韦伯最令人兴奋的事情是它将提供的广泛波长覆盖范围，＂马克斯普朗克天文学研究所的天文学家Thomas Mikal-Evans说。在红外范围内，由于不仅仅是水，还有其他分子，如甲烷和二氧化碳，一氧化碳，氨，氰化物，因此具有许多吸收特征。它确实打开了我们一直视而不见的波长空间区域，并将使我们能够检测到比以前敏感的更多的化学物质。
　　天文学家一直渴望通过韦伯看到的一组系外行星是TRAPPIST-1系统。TRAPPIST-1系统包含七颗岩石行星，它们围绕着一颗比木星略大的红矮星运行，温度是太阳的一半。特别令人感兴趣的是可居住区的行星，那里的水可以保持液态。