今天我们来聊一聊，韦伯望太空远镜是怎么寻找外星人的。
在2021年12月25号，很多人都在热闹地庆祝圣诞节，一枚火箭从南美洲的圭亚那太空中心升空了。
圭亚那太空中心，地处赤道，是欧洲航天局的专属基地。火箭上携带的是NASA的韦伯太空望远镜，它是一个大型的红外望远镜。
全世界的天文学家都对韦伯寄予厚望，希望它能够拍到一些别的望远镜拍不到的东西。
你还别说，它真的不辱使命拍到了一些奇特的东西！
火箭在太空中飞行一个月之后终于抵达了预定的位置，望远镜开始了一步步的探索。
果真韦伯也没有让大家失望。发回来的第一张太空图片就把大伙都震住了
就是这张图，图上有壮丽的星云，优美的螺旋星系和亮闪闪的星星。
全球的吃瓜群众看著这张美图，都由衷地赞叹真是太美了！
NASA的天文学家们看到的图片和我们的不太一样，而是这张图。
你可能会满头问号，难道天文学家们的审美标准和我们普罗大众不一样吗？
连个曲线图都能够看出美感？
其实倒不是因为天文学家们的眼睛就异于常人天赋异禀，而是这张图给了他们想要的答案。
因为这张图表绘制了一颗行星的大气成分这颗行星叫做“WASP-96b”，是太阳系外的一个气体行星，位于距离地球1120光年的凤凰座。
我们接下来就简称它为96b行星，它的主星是一颗被命名为WASP-96的恆星
NASA天文学家们一直有一个疑惑，就是这颗行星的大气成分里到底有没有水蒸气。
但不管是之前的望远镜还是其他什么设备，都给不了太明确的答案，都是含含糊糊。所以大伙也都抓耳挠腮，现在有了韦伯拍回来的这张照片，可以一定 确定 以及肯定地说它的大气成分里是有水蒸气的。
这个开门红，让NASA和全球的天文学家们对韦伯都信心倍增。
那天文学家们为什么这么想知道，96b行星上有水没水呢？
那是因为科学家们觉得，太阳系外行星的大气成分里面有没有水，是确定有没有外星生命的第一个黄金指标。
听到这儿 ，屏幕前的您可能有点怀疑，难道科学家们也是中了地摊文学的毒，把外星人、UFO这类玄幻因素拿来研究，还放到这么烧钱，这么正式的项目里来。
其实现在来讨论有没有外星人，这个话题都已经过时了。
天文学家们和宇宙物理学家们，他们想知道的是外星人的家在哪儿。
而且不是现在才开始找的，早在两年之前就定下要找了。
2020年美国科学院，举办了一个叫做Astro2020的会议，这是美国天文学和天体物理学界所发起的第一个十年期的调查。
在这次会议上正式成立了一个叫，分析测评专业状况和社会影响的团队，你听这个名字很复杂，其实这个团队的目标特别简单，也很好理解，就是要寻找外星人的家园。
在茫茫宇宙当中，把外星人居住的星球给找出来。而且会议也明确说了，这是未来美国天文学界研究的头号目标。
可能有朋友还是觉得追踪定位外星人，听起来还是太玄幻了点，不太像科学家的语言。
当然科学家的语言是寻找地球以外的生命迹象，但是从逻辑上讲找到一个外星细菌和找到一个大脑壳的外星人，意义是完全等同的。
因为宇宙实在是太辽阔了，只要你能够证明，别的行星上能有一个细菌生存。
那也就意味著，在宇宙的某个角落，能够演化出更为复杂、更为智慧的生命。
甚至比人都还高级的生命。
现在既然美国科学院都开了头，那么也就是说研究外星人 外星生命 外星文明是可以登上大雅之堂的事了。
科学家们不必再被担心，扣上地摊货和伪科学的帽子。[呲牙][呲牙]
而且关键的是，有了经费的保障。
这个比较实惠，于是天文学家们对NASA花了25年，投入了100亿美金建造的这台韦伯望远镜自然就充满了期待。
大伙都希望它可以帮忙，定位寻找外星生命，可能有朋友会想，太空中不是很长时间以来都有那个哈勃望远镜吗？
哈勃望远镜
难道它寻找外星人很不给力吗？所以需要韦伯来替它完成这项工作？
其实虽然哈勃、韦伯都带个“伯”字，都是大伯辈的。
但此“伯”非彼“伯”，韦伯和哈勃观察的范围不一样。
哈勃望远镜主要是观察紫外光，可见光和很小部分的红外光区。
而韦伯望远镜则是红外光区的大拿，专攻这个领域。
韦伯望远镜的强项是观察非常遥远和古老的星体。
那古老到什么程度呢？大约是宇宙形成的头2.5亿年，这个婴儿时代所诞生的星体和星系。
因为这些星体发出的光线，主要是在红外光区。而哈勃望远镜擅长观察的是宇宙大约形成10亿年以后才诞生的星体，也就是宇宙的幼儿园和小学生时代的星体和星系。
韦伯的镜片设计也很特别，它由18个六边形的镜子组成。
这些镜子排列成蜂窝形状，总体直径达到了6.5米。
而哈勃望远镜只有一个球形的主镜直径大约是2.4米，所以韦伯能收集光线的表面积比哈勃大了6.25倍。
那这就意味著它可以收集更多的光线，侦测到发光更微弱的星体。另外还有一个很关键的要点就是前面讲的火箭在太空中跑了一个月，才把韦伯送到了预定位置。
那为什么要跑这么远，又把它送到的是什么位置呢？
哈勃的轨道距离地表大约570公里，这还是属于近地轨道，通过国际空间站上派出的工程师就可以维修。
而韦伯则是待在一个，离地表150万公里远的地方。
150万对570
韦伯望远镜就远的太多了，它所在的这个地方叫做拉格朗日点。
因为这是数学家欧拉和拉格朗日，在18世纪推算出来的，所以就用拉格朗日的名字来命名了。
那在这个空间点上，地球和太阳这两大天体的引力刚刚达到平衡，那这有什么好处呢？
韦伯望远镜，相对于太阳和地球都保持静止，两大星体的引力对望远镜就都没有什么影响了。所以望远镜可以精准聚焦，不用调来调去。拉格朗日点围绕太阳和地球分布一共有5个。
韦伯所使用的是第二个位置。
总结一下，韦伯和哈勃比有三个优势。
第一就是它能够看到更加古老的宇宙星体。
第二就是它能够侦测到发光或者折射光线更加微弱的星体。
第三就是它的分辨率更高。
那韦伯所观测的这颗行星96B，就是NASA所猜想的一颗有可能有外星生命存在的行星。虽然观测到有水蒸气，但是离真正找到外星文明那距离还很遥远。
但好歹是开了个头，于是全世界的天文学家们都一窝蜂的去NASA排队挂号了报上自己想观测的星体，希望自己能在寻找外星生命的竞赛当中拔得头筹。
德国有一位叫克雷德伯格的天文学家，我们接下来就称她为克女士。
聪明的克女士，早在听到Astro2020会议的消息之后就赶紧去NASA排队拿号了。早起的鸟儿有虫吃，那等韦伯一上天就可以观察到自己选中的星体了嘛。
克女士到底有没有发现外星生命呢，回答这个问题之前我们得先补充一个知识点。
就是天文学家们，宇宙物理学家们他们凭什么判断，一个太阳系以外的行星有没有生命迹象。为什么天文望远镜这个工具是好使？
早在2002年，加州理工大学的天文学家戴维-夏邦诺在分析哈勃捕捉光谱的时候，就发现了遥远星球的大气成分。这些大气成分变化多端，很吸引人。
于是一门新兴的领域，外星大气学就诞生了。
现在大家是通过分析，地外行星的大气光谱来判断这个行星上有没有生命存在的迹象。
克女士把自己的目标定在了一个叫TRAPPIST-1的星系上，我们就简称它为特普-1星系。特普-1位于水瓶座，离地球大约有39光年。主星是一颗超冷的红矮星，红矮星是恆星当中最常见的形式宇宙中73%的恆星都是红矮星。
它个子很小，一般直径和质量都不到太阳的三分之一，表面温度也低，低于3500摄氏度，弱弱的发著红光。
NASA在这颗恒星周围，发现有7颗类地行星。所谓类地行星就是它们表面和地球有著类似的岩石构造。
而且这7颗类地行星裡面，有5颗和地球的尺码差不多。
最最关键的是。其中三颗位于星系的宜居带。
宜居带指的是，行星距离恆星一个位置的范围。
在这个范围之内不太冷也不太热，行星的表面环境有可能适合类似于地球的生命形式存活，而克女士就瞄准了这三颗，处于宜居带上的行星。
那这三颗类地行星上，会不会有生命呢？
甚至再幸运一点，能够捕捉到外星人活动的蛛丝马迹呢？
要想找到外星生命的踪迹，得先要了解一点就是这个行星上有没有大气层。
如果没有的话，其他就免谈了，在看到韦伯发回来的照片之后克女士高兴的直接就蹦起来了。
因为其中一张照片 明确的显示了，这三颗行星当中的有一颗编号是特普-1E。
这颗行星上是有大气层的，克女士下一步要做的就是从这颗行星的大气成分当中找到生物存在的特征了。
那么查哪些物质的存在，可以证明外星有生命呢？
其实现在科学家还是以地球的，生态环境作为参考。
假定外星生命的基础物质构成和地球生命是一样的。
这也没有办法，因为我们只能够依据已知推测未知。不这样的话所有的科学也没办法建立。所以克女士先检查的就是氧气和甲烷的光谱指纹，因为在地球上最早的微生物也是通过光合作用来获得能量的。
它们吸收二氧化碳，排出氧气，像植物一样。如果其他行星上有微生物或者植物也发生光合作用，那么就会在它的大气当中观察到氧气浓度的变化，而动物和人则是吸收氧气排出二氧化碳。
如果那些行星上有动物和外星人存在呢
那你也能看到氧气浓度的变化，甲烷是另外一个重要指标。
因为微生物、动物的新陈代谢，都会产生甲烷。所以通过观察行星大气层中甲烷浓度的变化。也能推测那裡是否有类似于地球这种形式的生命存在、
所以克女士如果能够从这个行星，特普-1E上找到了氧气和甲烷的光谱指纹，那她就算中了大彩了。
但是克女士也有一个疑问，就是岩石质地的行星。它的大气层很薄，不容易拿到足够的数据。比如我们所生活的地球，大气层的厚度还不到地球半径的1%。
即使是像韦伯这么强大的望远镜，也只能观测离地球很近的行星。
如果是再远的行星，韦伯还会有这样的能力吗？
这个问题一提出来，专家们也开始七嘴八舌的思绪飞扬了。有人说不要只把探测局限在氧气和甲烷分子上。
因为一些生活在极端环境下的微生物，我们地球就有这样的微生物啊！
它就会产生其他类别的分子，是甲烷和氧气分子之外的。
比如产生一种叫做聚羟基烷烃的分子。
这些分子也叫生物塑料。是一些微生物的代谢产品。
它们也是有代表性的生物特征。
也应该让韦伯聚焦，去找找这一类分子。也许能在更广的范围内找到外星生命，还有更加狂野的想法，就是要跳出传统的思维框框，可能不只是岩石构造的行星，才能找到生命存在的证据。
类似于木星这样的气体行星，可能在它的大气层中，能够形成稳定的生态圈，谁规定的这个生态圈只能在行星表面，不能在大气层中呢？对吧。
那这类气体行星在宇宙中多如牛毛，而且韦伯对追踪这类气体行星的大气层，更加得心应手，因为这一类行星的大气层很厚。
总结一下 韦伯的上天开工，传回一些非常令人振奋的照片是我们这个时代探索宇宙的一个重大进步。
但是科技上的进步，归根结底还是我们自己思维的进步。当突破了原有观念的条条框框之后，回头再一看才会猛然，发现阻挡我们进步的不是别的因素恰恰是我们自己啊！
那么好，今天的故事就分享到这。
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