用你的 VR 眼鏡看「系外行星」

作者 | 發布日期 2020 年 12 月 06 日 0:00 | 分類 VR/AR , 天文 Telegram share ! follow us in feedly


常在科技展或遊戲展看到的虛擬實境(Virtual Reality,VR)技術,除了用來玩遊戲、看電影及和機器人互動,有沒有想過還能飛上太空、飛出太陽系,甚至站上別的星球?天文學家結合 VR 影片製作技術與天文觀測數據,「如實」呈現 6 顆太陽系外行星的面貌。這 6 顆具代表性的系外行星,讓我們窺見宇宙其他世界的面貌,當然也讓讀者想想,有沒有一顆系外行星,可讓我們未來的子孫落腳?

如果你有 VR 眼鏡,就趕快戴上開始宇宙探索之旅吧!

如果沒有 VR 眼鏡也沒關係,我們一起用文字探索這 6 顆位於遠方的行星親戚!

LkCa 15b

第一顆造訪的系外行星就有個複雜的名字?別擔心,LkCa 15 只是這顆行星的母恆星,就像我們的太陽;b 就是這顆太陽的第二顆行星,等於太陽系的金星。可是這顆行星並不像金星,是由氣體組成,比較像巨大的木星,所以天文學家稱這類系外行星為「氣體巨行星」(Gas giant)。

如果看 VR 影片,會發現 LkCa 15b 周圍充滿許多小碎片,以及塵埃組成的盤面。沒錯,這顆行星尚未成形完畢,還在用巨大的引力吸引周圍較小物質加入。天文學家稱這種正在形成的行星為「原行星」(Protoplanet),不過無庸置疑,LkCa 15b 未來將會是此系外行星系統的的木星巨人。

WASP-121b

第二顆系外行星 WASP-121b 是「熱木星」(Hot Jupiter),顧名思義是一顆與木星組成類似的巨型氣體行星,但與母恆星 WASP-121 相當接近,所以有別於木星,溫度高達攝氏 2,500 度。在此溫度下,WASP-121b 表面氣體急速蒸發,被母恆星的「太陽風」吹到遠方,就像我們熟悉的彗星尾巴。

太靠近母恆星的下場還有兩個,首先是 WASP-121b 與母恆星達到「潮汐鎖定」(Tidal locking)現象,也就是它永遠以同一面面對母恆星,與月球總是以同一面看著地球一樣。另一個下場是,WASP-121b 受母恆星強大引力影響,導致形狀不是正球形,而有點拉長。

▲ 天文美術家所繪 WASP-121b(右)與母恆星 WASP-121(左)。(Source:NASA

歐西里斯(Osiris)

從這顆系外行星開始,我們可用 VR 看到大氣下的真面目。

這是少數有個優美中文譯名的系外行星。歐西里斯也是靠近母恆星的「熱木星」,表面溫度達攝氏 1,200 度以上。

歐西里斯最大特點是,天文學家預測表面風速達每秒 5 公里!參考數據為噴射客機約每秒 0.25 公里,颱風吹起的 10 級陣風與在高速公路開車差不多,約每秒 0.03 公里。在這種高風速與高溫下,歐西里斯的雲不再是水氣,而是由鐵與矽酸鹽組成,所以下的雨是融鐵與玻璃!如果下雨時走在歐西里斯地表,必定會被風「粉身碎骨」,切記勿試!

克卜勒 62e(Kepler-62e)

這顆系外行星是由稱為「系外行星獵人」的克卜勒衛星發現。質量約 4~5 顆地球,重點是有跟地球一樣的堅硬岩石表面。像這類大地球幾倍、岩石組成的系外行星相當常見,也稱為「超級地球」(Super Earth)。

雖然克卜勒 62e 有堅硬的岩石表面,卻全被大片汪洋覆蓋。只有汪洋沒有陸地的星球,一旦有海底地殼活動,就會產生相當大的浪。地球的海嘯到了克卜勒 62e,可能只是小波浪吧!也許克卜勒 62e 仍不適合人類居住,但看看天文學家畫的圖,是不是有點像我們的地球呢?

▲ 天文美術家所繪克卜勒 62e。(Source:NASA

巨蟹座 55e(55 Cancri e)

這也是顆「超級地球」,有堅硬的岩石表面卻沒有汪洋。但不幸也太靠近母恆星了,表面溫度達攝氏 1,700 度左右。故巨蟹座 55e 表面被許多岩漿覆蓋,流出的岩漿騰空到大氣,所以大氣瀰漫著「煤灰」,夾雜著融鐵與玻璃雨,要說「烏煙瘴氣」也不為過。

然後巨蟹座 55e 大氣也充滿帶電物質,下場就是地表有無盡的「雷陣雨」。再提醒讀者一次,這是夾雜融鐵與玻璃的雨。

TRAPPIST-1e

終於來到 VR 旅程的尾聲。TRAPPIST 是旨在尋找太陽系外適居行星的計畫,而 TRAPPIST-1 是新發現的 7 顆類地球行星組成的系統,來看看第五顆 TRAPPIST-1e 有什麼特別之處吧!

表面溫度攝氏 -21 度左右,對台灣來說也許太冷了點,但也許是寒帶國家都習慣的冬天溫度。TRAPPIST-1e 是極少數位於「適居帶」(Habitable zone)的系外行星。

也就是說,位於 40 光年外的 TRAPPIST-1e 也許是我們未來可移居的選擇之一,看看天文學家為它做的行星旅遊海報,就可知它的潛力。另一個可能是,也許這是培育高等智慧生物的系外行星!

▲ 天文美術家為 TRAPPIST-1e 所繪系外行星旅遊海報。(Source:NASA

到截稿為止,地球人找到 4,306 顆系外行星,這是二千三百萬之一個銀河系恆星數量,七億分之一個本星系群恆星。至於這占整個宇宙恆星比例有多微小,筆者也沒辦法算出來。拿下 VR 眼鏡後,讀者可以想想,宇宙還有多少行星等著發掘,人類的進度到哪裡了?從 LkCa 15b 到 TRAPPIST-1e 這 6 顆系外行星,你會選擇哪一顆給後代移民?

(首圖來源:NASA