地外生命和外星人探測

十八、送“經”和找“廟”

送給外星人的聲像制品

1977年8、9月，美國先后發射了旅行者2號和旅行者1號探測器。它們在完成太陽系內的探測任務后，分別于1988年10月和1989年11月越過冥王星軌道，向天狼星方向飛去。它們都攜帶有一張送給外星人的聲像制品——有關地球和地球人類的“經”書。那是一張噴金銅唱片，放在一個專制的鋁盒中，可以保存10億年。

唱片的一面錄制了當時的聯合國秘書長瓦爾德海姆和美國總統卡特的賀詞、55種問候語、35種自然界的聲響和27首名曲。問候語包括中國的男聲普通話、女聲廣東話、女聲廈門話和男聲吳語。名曲中有中國古箏演奏的《流水》。唱片可播放90分鐘。

唱片的另一面錄制了116幅圖像，它們反映太陽、太陽系、地球的結構組成和外形外貌，地球人類的細胞組織、性別、家庭和風土人情，其中包括中國的萬里長城和全家人聚餐的照片。

上述圖像的選擇，每一幅都有其深刻的用意。如圖83中國的長城，是因為它是人類最古老、最重要、最宏偉的人造工程之一。而圖81中國人的家宴照中，有的手里拿著筷子，有的在猜拳喝酒，生動地表現了地球人的進食場面：圍坐在擺滿菜肴的圓桌旁進食，還與前面圖36、74中一群孩子圍成一圈的情形前后印證。

比選擇內容更困難的是如何讓外星人復現和正確理解唱片中的內容。我們且看科學家們是如何設計的。

在唱片封面的左邊，有用氫二進制碼（單位長度為21厘米）繪制的太陽系的方位圖，它顯示了太陽與以某些脈沖星為天文界標的相對位置，其下是銀河系中14顆主要脈沖星，還有氫分子的結構圖。封面的右邊則繪有如何將音頻信號復現為視頻畫面的示意圖。其下邊是長方形中一個圓形圖案。

外星人照此將音頻信號復現為視頻畫面后，如果得到的第一幅圖也是長方形中一個圓形圖案，這告訴外星人他們的處理方法是正確的；同時，也告訴外星人如何正確地推算圖框的長寬比例。這就給了外星人一個校準器。

接下來的圖2是太陽系的方位圖，其右上是封面上有過的，是為了重復地表達第1幅圖的用意。在圖的左下角，則是右上二進制碼天體圖復現的部分真實天體圖像，它展示了旅行者號飛行器發射時太陽系與仙女座星系的相對位置。它可以幫助外星人判斷“旅行者”的發射日期。這個圖像是所有圖像中我們與外星人都見過的唯一共同事物。

圖3是用點組表示的二進制數碼和其在指數、分數運算中的方法。這就給了外星人一本數學定義字典。

圖4是氫二進制和點組二進制的單位換算表，它是長度、時間和質量單位的物理定義字典。

圖5、6則是運用上述字典表達的太陽系天體的直徑、質量、自轉周期，以及行星與太陽的距離。

有了上述引導，外星“和尚”應該可以順利地念懂“經書”的內容了。

尋找外星人的棲息地

通過監聽宇宙無線電信號，迄今沒有獲得可以確認的外星人信息，而向外星人發送信息，等待回音的時間則過于漫長。于是有人急中生計：何不直接尋找外星人的棲息地——太陽系外行星，以盡快揭開外星人之謎呢？

不找和尚先找廟總是要容易一些的—聰明。

尋找太陽系外行星，在20世紀90年代以前還是一片空白，因為圍繞恒星運行的行星，它比恒星小得多，自身不發光，總是淹沒在恒星的巨大光芒中，要用可見光望遠鏡尋找它，好像要在幾萬千米外看清楚一只繞探照燈飛行的蛾子。只有射電望遠鏡通過行星表面特有的分子和元素的吸收光譜可進行直接探測。用紅外望遠鏡也可進行探測，但行星的紅外線只有恒星的10萬分之一，因此需要用日冕儀除去恒星的散射光。其他只能用一些間接的方法對太陽系外行星進行探測。

20世紀60年代偶然發現脈沖星以后，天文學家對中子星的探測趨之若鶩。1987年，天文學家發現距地球約1500光年的B1257＋12脈沖星的脈沖頻率有微小的有規律的變化，這與脈沖星的脈沖頻率非常穩定不相符，引起天文學家的思考和爭論。直到1992年，多數天文學家取得一致，認為那微小而有規律的變化，是由于它有3顆行星引起的。這樣，人類終于發現了太陽系外第一批行星。不過，脈沖星是死亡了的恒星，在它的行星上不可能有生命。

此后，天文學家紛紛采用間接方法尋找太陽系外行星。1995年10月，兩位瑞士天文學家發現在距地球約40光年的飛馬座51星有1顆行星。1996年初，美國天文學家發現室女座70、大熊座47和巨蟹座一顆恒星各有一顆行星。

加利福尼亞大學的保羅·巴特勒和卡內基學會的杰弗里·馬西，是尋找太陽系外行星的佼佼者，他們用分別在1993年和1996年落成的兩臺夏威夷凱克望遠鏡，用多普勒效應法，不斷發現新行星。在到2000年為止的人類發現的40顆太陽系外行星中，有25顆是他們發現的。

繞恒星運行的行星，它的引力會使恒星發生擺動。這樣，恒星與地球的距離，時而靠近，時而遠離，因而恒星的光由于多普勒效應會發生周期性的紅移和藍移現象，就知道該恒星有行星，而且可以分析出它們的質量和運行軌道。

還有其他許多間接探測太陽系外行星的方法。如行星遮擋恒星，會使恒星的光度發生變化等。馬西指出，從地球上探測太陽系外行星，就好像從遠處看海灘。所以，在截止2004年探測到的約200顆太陽系外行星中，都是體積如木星和比木星更大的行星，它們是海灘上的大石頭，而要尋找地球大小的行星，就好像要“看到海灘上小的鵝卵石”，目前還很難做得到。

隨著探測技術的提高，特別是利用航天技術，不僅可以探測到地球般大小的太陽系外行星，而且可以直接看到它。1998年，裝上新設備的哈勃空間望遠鏡首次直接捕獲到太陽系外木星型行星的圖像，2001年11月得到確認。科學家認為，如果在太空建立基線長20米以上或在月面上建基線長2千米的干涉儀，用口徑1.5米的望遠鏡，就可直接觀測到地球般大小的太陽系外行星。

思考：

① 恒星周圍都有行星嗎？

② 如何尋找太陽系外行星？

（請看下期內容）