新版本“德雷克方程”（Drake equation）将会大大增强人类寻找地外生命的能力

新版本“德雷克方程”（Drake equation）将会大大增强人类寻找地外生命的能力

（蜘蛛网报道）据腾讯科学（清风/编译）：美国宇航局的“行星猎手”——开普勒望远镜看起来似乎寿终正寝了，但它所作出的发现以及新版本的“德雷克方程”（Drake equation）将会大大增强人类寻找地外生命的能力。

在1961年，天文学家弗兰克•德雷克（Frank Drake）提出了著名的估算银河系内智慧文明数量的方程。实际上，“德雷克方程”所包含的几项内容在当时是未知的，包括太阳系之外的恒星是否真的拥有行星。

在过去的二十年中（尤其是最近几年）系外行星像雨后春笋一样纷纷破土而出，开普勒望远镜在其中起了重要作用。开普勒望远镜于2009年发射，它已经明确发现了超过130颗系外行星，还探测到大约3000多颗有待确认的潜在行星。这些新的发现，第一次给予了天文学家有关我们所在银河系区域内系外行星数量的普查数据，能够使我们更好地估算整个银河系内可支持生命发展的星球数量。

原先“德雷克方程”包含7项内容，它们相乘就会估算出银河系内智慧文明的数量。开普勒望远镜已经为我们确定了两项内容：拥有行星的恒星数量；宜居行星所占的比例。根据开普勒望远镜所获得的数据，麻省理工学院的天文学家莎拉•西格（Sara Seager）对德雷克方程进行改进，并估算出最接近我们的宜居类地行星可能只有6.5光年的距离。

名词解释：太阳系外行星（简称系外行星，英语：extrasolar planet或exoplanet）泛指在太阳系以外的行星。历史上天文学家一般相信在太阳系以外存在着其它行星，然而它们的普遍程度和性质则是一个谜。

随着系外行星的发现便令人引伸到它们当中是否存在外星生命的问题。虽然已知的系外行星均附属不同的行星系统，但亦有一些报告显示可能存在一些不围绕任何星体公转，却具有行星质量的物体（行星质量体）。因为国际天文联会并未对这类天体是否属于行星有所定义，而至今亦未证实这类天体存在。

系外行星测量的常用方法：

1、视向速度

和天体测量法相似，视向速度法同样利用了恒星在行星重力作用下在一条微小圆形轨道上移动这个事实，但是目标是测量恒星向着地球或离开地球的运动速度——视向速度。根据多普勒效应，恒星的视向速度可以从恒星光谱线的移动推导出来。

视向速度法是目前为止发现最多系外行星的方法，亦称作“多普勒方法”或“摆动方法”。这方法不受距离影响，但需要高信噪比以达到高准确度，因此只适用于160光年以内相对离地球较近的恒星。此方法适合用来找寻质量大而轨道小的行星，大轨道的行星则需要多年观测。轨道和地球视向垂直的行星只会造成恒星很小的视向摆动，亦更难发现。视向速度法的一个主要缺点是只能估计行星的最小质量，一般而言真正质量会在这个最小量的20%以内；但假若轨道接近垂直，最真实质量会更大。

2、凌日法

运用以上的方法可以估计系外行星的质量，而凌日法则可估计行星直径。当行星行经其母星和地球之间（即凌），则从地球可视的母星光度便会轻微下降。光度下降的程度和母星及行星的大小相关，例如在HD 209458光度便会下降1.7%。

这方法有两个主要缺点。首先，只有少数的情况系外行星会行经地球和母星之间，而且轨道愈大机率便愈小；另外，这方法亦很容易出现错误侦测。故此现时凌日法的发现必须经其它方法证实。而凌日法的主要优点是配合视向速度法能得知行星的密度，从而估计行星的物理结构。直至2006年9月一共有9个系外行星用了这两个方法测量，而它们都是被了解得最深的系外行星。

3、重力透镜

重力微透镜是重力透镜现象的一种，是星体引力场导致远处另一星体的光线路径改变而造成类似透镜的放大效应，这现象只会当两个星体和地球几乎成一直线才会出现。因为地球和星体的相对位置不断改变，这种透镜事件只会维持数天至数周。在过去十年，已观测到超过一千次重力微透镜现象。

假若作为透镜的星体拥有行星，则行星本身的引力场亦会对透镜现象造成可测量的影响。因为需要精确对准，天文学家需要监察大量背境星体方能发现行星造成的重力微透镜现象。这方法对于位处地球和星系中心之间的行星特别有效，因为星系中心可提供大量背景星体。

重力微透镜法的显著缺点是透镜效果不能重复观测，因为星体的直线排列几乎不能再重现。另外，因为这样发现的系外行星往往在数千秒差距之远，故此亦不可能以其它方法再次观测。然而若有足够的背景星体和测量的准确度，这方法有助展示类似地球的行星在星系间的普遍性。