陳巍173994346
天文望遠鏡目前還沒有達到看到幾百萬光年外的星球的能力,看到幾百萬光年外的只是那些較大尺寸的星系。
望遠鏡有不同的種類,適應不同的電磁波波段。哈勃空間望遠鏡可以看到遙遠的深空圖景,捕捉到的僅是微微的光亮罷了。我們看到的美麗的星系圖片,都是經過NASA專業人員二次製作出來的,依據的仍然是專業的觀測數據,不是憑空想象的。
NASA的製圖團隊都是具備著紮實的天文知識基礎的。所以,製作出來的圖片都是符合現實情況的。
想接收到更遠的光線,需要很大的口徑,想看得結構更清晰,也需要大口徑。有這麼一個公式:想要觀測的目標長度/距離=1.22*波長/口徑,那麼就是這樣:口徑=(1.22*波長*距離)/目標長度。
比方說要看到4光年外的一個直徑為1米的物件,那麼望遠鏡口徑得多大呢?
口徑=(1.22*500*10^-9*4*299792458*3600*24*365)/1=2320萬千米。{可見光波長取箇中間值500納米,注意要轉化為單位米,單位要帶對。}
2000多萬公里的口徑,這想都不敢想。
我們現在看到的太陽系外圍行星的圖片都是旅行者一、二號,先驅者號、新視野號探測器掠過行星附近時近距離拍到的,不是靠哈勃,哈勃只能看看超遠距離的恆星或者是河外星系。
予人玫瑰,手有餘香!
一枚遊戲科幻迷
這有什麼奇怪的,你能夠看到1.5億公里遠的太陽,但能夠看清10米遠的一隻蚊子腿嗎?
你可以看到500米遠的一棟高樓,但能夠看清高樓牆體上的一塊磚嗎?這就是人眼的分辨率,不管通過外加條件,比如望遠鏡,把人眼的分辨率增加多少倍,但這個性質還是沒有變,不同數量級的距離或者物體大小,是不可以類比的。
天文望遠鏡也是如此,天體越大越亮距離越近,望眼鏡就能越能夠搜尋到,看到的情況就會更清楚。
越大分辨率越高的望遠鏡就能夠搜尋越遠的天體,但觀測太陽系外恆星不比觀察太陽系內的行星,距離完全不是一個數量級,絕大多數恆星不管用什麼望遠鏡看,也只能看到一個光點,連圓面都看不到,更別談什麼細節。
有些還要通過引力透鏡放大很多倍,人類才能夠觀測到。一顆後來被命名Lensed Star 1的恆星,距離我們90億光年,就是這樣被發現的。但儘管這顆藍超巨星被MACS J1149+2223星系團引力透鏡放大了600倍,科學家們觀測到的也只是幾個光點(被引力透鏡折射出4個光點)。
人眼的視角是有極限的,最小視角為1角分,而絕大多數的恆星再怎麼放大也不能達到人的視角最小極限。
這個可以用公式來表示:
其中α表示視直徑,R表示物體的半徑,d表示物體的距離。
太陽系外的恆星畢竟距離我們太遠了,距離我們最近的恆星半人馬座a星的比鄰星,也有4.22光年。
這些恆星相對於人眼的視角太小了,即使望遠鏡放大幾百倍上千倍,其視直徑仍然小於人類最小視角的分辨率。當視直徑小於1角分時,物體就只有一個點,無法形成圓面,人類眼睛就無法分辨其細節。
光學望遠鏡得倍率是有極限的,不可能無限增加。因此只有距離不遠又比較大型的恆星,比如像紅超巨星“參宿四”,質量為太陽的19倍,直徑為太陽的500多倍,距離我們640光年,才能通過恆星干涉儀直接觀測到一個圓面。
而絕大多數恆星不管用什麼望遠鏡觀測,都只能是一個小光點。
所以,人類雖然可以看到幾百幾千幾萬幾億幾十億光年外的恆星,並不是能夠看到細節,而是隻看到它的存在。
科學家們可以通過光譜、紅移、視差、引力攝動等各種方法,預測和估算出它們的大小和質量,因此對遙遠的恆星也會有許多的瞭解。
這樣可能給人們造成了一定的錯覺,認為這麼遠的恆星都瞭解得這麼清楚,怎麼看不清更近一些的星球?其實並沒有看到這些恆星的細節,網絡上的那些圖片絕大部分是想象概念圖。
題目所說的1光年星球根本不存在,1光年還是在太陽系引力範圍內,那裡只有一個猜想的奧爾特雲,科學界估計那裡是彗星的彙集地,不斷的有新的彗星在那裡誕生。
現在冥王星被除名行星隊伍,太陽系已知距離最遠的行星是海王星,距離我們約45億公里,只是1光年的2100分之一,也只能看到一個小球,幾千公里大的風暴只能看到一個小疤痕。
由此我們應該認識到,太空太廣袤了,廣袤得完全不能以我們地球視角來感受和衡量。
就像我們看到的恆星,每秒鐘都在高速運動,而且一秒鐘都是幾百公里的速度,幾千年過去了,古代看到的北斗星還是那個北斗星,似乎就沒有什麼變化,這是為什麼?
就是因為它們距離我們太遠了,遠的超乎我們的想象,在我們認知中很巨大的變化,對於這麼遙遠的距離來說比例太小了,小得肉眼看不出來,只有用精密儀器才能測量出來。所以人類把它們叫做“恆星”,恆久不變。
這就是天體運行,人的一生對於恆星演化和運行來說完全可以忽略不計,我們知道我們的渺小,才能理解天地之大,才能夠用更廣闊的視野來了解宇宙。
時空通訊觀點,歡迎點評討論。
時空通訊
首先,對於數百萬光年之外的星球,現在的天文望遠鏡也是無能為力的,最多隻能看到某些光度極高的大型恆星,而且在望遠鏡中也只是呈現為光點,真正能被天文望遠鏡觀測到結構的是尺寸巨大的河外星系。相比之下,行星(既然題主說的是星球地面,那就默認為是類地行星)的尺寸和光度都是遠遠小於恆星和星系,想要觀測到行星很難,更不用說行星的表面了。
有個最重要的指標可以衡量一個望遠鏡的觀測能力,那就是角分辨率。如果想要觀測到行星的表面,需要望遠鏡達到極高的角分辨率,這意味著望遠鏡的口徑需要變得非常大,以致於在現實中根本無法造出這樣的望遠鏡。下面,對此做個簡單的計算。
假如我們想要觀測到1光年之外行星表面上1米長的物體,那麼,所需的望遠鏡口徑為:
望遠鏡口徑=1.22×波長×距離/1
如果取波長為可見光譜中的500納米,那麼望遠鏡的口徑=1.22×500×10^-9×1×365.25×24×3600×299792458/1米=58億米=580萬千米,相當於地球和月球平均距離的15倍。而如果想要分辨出10米長的物體,那麼,望遠鏡的口徑為5.8億米,或者58萬千米,大約是地球和月球平均距離的1.5倍。要知道,即便是口徑如此巨大的望遠鏡,1米長或者10米長的物體在望遠鏡中也只是個像素點,想要看清這個物體是什麼,望遠鏡的口徑還需要變得更大。在現實中,這樣巨大的望遠鏡根本就造不出來,所以我們無法觀測到遙遠行星的表面。相比之下,由於星系的尺寸巨大,即便它們距離地球很遠,我們也能觀測到它們的詳細結構。
火星一號
需要說明的是,一般情況下,普通的望遠鏡是很難看到幾百萬光年以外的星球的,除非大量的恆星組成一個星系才有可能通過普通望遠鏡看到。對於單一天體,甚至一些大型天文望遠鏡也無能為力。當然了,如果遙遠星系發生劇烈的超新星爆發,那這個現象通過大型望遠鏡應該可以看到。
除此之外,不管用多大的望遠鏡去看那些遙遠的恆星,都只是一個小亮點而已。以目前的望遠鏡來說還很難看到遙遠恆星表面的細節。不過肉眼看不到可以通過其他方式對遙遠恆星進行一定程度的瞭解。由於與題意無關。此處不再贅述。
由於某些恆星亮度很大,因此即便距離十分遙遠也有可能看到。但恆星本身的直徑相對於廣闊的宇宙來說實在是太小了。因此單憑望遠鏡是很難看到星球表面的。望遠鏡能否看清星體表面,主要和星體大小、亮度、距離等有關。這些因素缺一不可,只要其中某一項不滿足,星球表面就不可能看到。
我們一般說的深空拍攝,針對的目標都是星雲、星團、星系等,這些都是體量十分巨大的。而星球本身來說還是太小了。即便距離限制在一光年內,星球的直徑仍然不夠看。但只要其足夠亮,我們是能看到它的亮光的。就連太陽系外圍的行星想單純依靠望遠鏡看清細節也是很難的。因此,我們能夠看到遙遠的星體,但無法看清較近天體的表面。
張家小智兒
對於望遠鏡可以看到幾百萬年外的星球我不做否認,但是要明白的是即使你看到了,你能見到的不過是一個亮點而已,而且這還是比較大的恆星你才可以看得見,亮度一般的,像地球這樣的幾百萬光年外是無論如何也看不見的。
一般來講我們所說的望遠鏡指的是射電望遠鏡,普通的光學望遠鏡無論如何也做不到可以感知從幾百萬光年外發出的光,因為它不可以做的太大,太大就容易變形導致精度不行。射電望遠鏡就可以做得足夠大了,目前世界上最大的射電望遠鏡是中國的FAST,它可以觀測到137億光年外的星體,這相當於宇宙的邊緣。
射電望遠鏡是怎麼工作的呢?簡要說一下:射電望遠鏡就是用天線感應電磁波,這包括人類的可見光和不可見光,然後將感應得到的信號轉化為電壓信號,接受到的電壓信號被放大器放大,
由電壓信號得到功率的大小,功率值就是我們記錄下來的信息,最後得到的結果是一系列的彎彎曲曲的曲線,根據不同顏色光線波長的不同,天文學家通過分析就可以得知具體的星體的一些參數。也就是說根本不是我們所想的那樣看到的是和照片一樣的實物,可以說是看到了星體,但是呢具體的影像是由電腦合成的,不是肉眼就可以看得出來的。也就不可以看的清表面的具體情況了。如果說是離得比較近的星體,你想要看清楚它的表面也是很困難的,事實上你只可以看得清月球以及離地球較近的幾顆行星的表面。一萬光年的距離是很遠的,也就是說你眼睛感知到的這個星體發出的光是一萬年以前就發出了的,經過了一萬年的時間才到達地球。在這個過程中,電磁波信號難免會受到干擾,而且在地面觀測的話容易受到地面灰塵和大氣中水汽的干擾,地球的大氣層各層溫度不一,不同溫度的大氣會使光線產生折射,這樣一來就會使圖像產生抖動,也就看不清了。既然這樣,那麼在太空中安裝一個大型望遠鏡不就可以了嗎?是啊,哈勃望遠鏡不是升空多年了嘛,事實上它確實可以看的夠遠,大約可以看清70億公里外的一個小星體的表面,但是可別忘了70億公里與一萬光年比起來簡直就是不值一提。而由於受限於發射能力,發射大口徑的光學望遠鏡也是很困難的了。
所以說啊,可以看到的不是具體的實物,看得清的又由於技術的限制而不能夠實現。看得清與看不清從來就不是距離的影響,而是由於技術受限罷了。
鏡像宇宙
答:望遠鏡看到幾百萬光年外的星球,並非星球詳細的表面;就如我們能肉眼看到38萬公里的月亮,但是卻無法肉眼看清10米外手機屏幕上的文字一樣。
望遠鏡存在最小角分辨率,我們要想看到遙遠物體的細節,就需要提高望遠鏡的角分辨率,而角分辨率主要和望遠鏡的口徑大小有關,由瑞利判據進行初略估計。
我們看到遙遠的恆星,其恆星發出的光線亮度非常高;所以光線到達地球后,還可以被我們的望遠鏡分辨出來,但是恆星在望遠鏡中也就是一個點而已,沒有更多恆星表面的細節信息。
而一光年外的星球,如果是矮行星,它只會發射太陽光,當反射的光線到達地球后,已經非常微弱了,不可能攜帶行星表面的信息,所以我們現有的望遠鏡無法看清數光年外星球表面的細節。
除非我們的望遠鏡做得非常大,利用瑞利判據可知,距離1光年的星球上,我們要分辨1千米長的物體,需要我們建造6萬千米直徑的望遠鏡才行,這比地球還大了十倍呢!
另外,如果行星反射的光線太弱,那麼無論你建造多大的望遠鏡,也無法看到行星表面的細節,就如你在漆黑的夜晚,看不清十米開外的物體一樣。
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艾伯史密斯
第一,天文望遠鏡看到的絕大部分都是恆星,恆星本身發的光亮度就很高,且光線方向很集中,可以傳播很遠很遠。第二,天文望遠鏡很少能看到行星,行星主要靠反射光線,且反射的光線大多屬於漫反射,越遠的距離剩下的光線越弱。第三,天文望遠鏡對準近處的恆星,比如太陽會引起設備損壞,即使使用濾鏡,但每個恆星距離不一樣需要隔離的光線強度不一樣,需要的濾鏡也不一樣,即使這些都達到了,但拿太陽來說,恆星表面為液態氣態高溫體,成像意義不是很大。第四,即使天文望遠鏡做的很大很牛逼,如相機感光度做的很高很高,口徑做的很大很大,但看到的行星表面大多時候一片白色,因為距離太遠留下的大多是平行光,加之背景光的干擾,廣很難很難還原細節,成像結果就是一片灰白色。
翟傑0403
在宇宙中,所有物體都遵循同一道理,哪就是在溫度高的地方運動快,在溫度低的地方運動慢,運動的物體最後都會在空間溫度較低的地方聚集,匯聚到一定的程度就會出現星雲,星雲聚集到一定程度就會星體,隨著溫度不斷升高,星體凝聚到一定程度就會自然發熱發光,變成恆星,就像我們的太陽一樣。恆星不會一直髮光發熱,當燃燒完自身物質後,它也會化為灰盡,一切又融入大自然中,了卻自己的一生。
我們的太陽系就是由一團原始星雲形成的。在太陽系中,太陽的質量佔99%還多,我們的地球,金星,火星,慧星等只不過是太陽系中的殘渣碎片。地球只是太陽系中一個質量微不足到的一個行星,地球上的一切生物,包括我們人類都是在適當的時候,適當的地點,適當的條件下產生的寄生物,不會對宇宙產生任何影響。太陽系只是銀河系中一個普普通通的天體家族,它的質量和銀河系相比只是一粒灰塵,銀河系在宇宙中只是一個普通的星系,對於茫茫宇宙來說只是滄海一粟。
地球上的一切生命都是碳基生命,就是以碳元素為有機物質基礎的生命,在宇宙中,有些星球上的環境與地球上的環境完全不一樣,生存條件不一樣,外星生命就和我們地球上的生命完全不一樣,或是氨機生物,硅機生物,砷機生物和硫機生物等。
宇宙中沒有相同的生存環境,生命組成的成分就會不一樣,生命本質就會不一樣。
世上很難找到相同的兩片樹葉。仰望太空,在茫茫宇宙中,我們平凡的人類也許就是一塊絕緣版。
地球上的人類也就是短短几十年的生命,在地球的歷史長河中,只繞太陽幾十圈,人的生命就結束了。
人類應該算宇宙中的高級文明瞭。魚離開水不能活,人離開空氣照樣不能生存。地球上的生命是經過億萬年的演化才形成的碳機化合物,只能生長在地球環境內,大氣成分和空氣壓力都是一定的,離開地球人類恐怕一分鐘都活不了,到外太空去旅遊也許永遠是人類的一個夢想。
海闊天空125
你知道放大鏡的原理嗎。
並不是,望遠鏡可以看到遠距離的光影,而是光影就在我們身邊,其實望遠鏡就是一個特大號的放大鏡,他將光信號或者說光影放大到,肉眼可以觀測的大小。那麼也就是說,這個望遠鏡的解析度,就像我們的手機屏幕,它放大出來的光影,如果可以能夠足夠大的保真放大,那肯定可以看到。
我們能看到的有光學望遠鏡與射電望遠鏡。
光學望遠鏡,就是一些玻璃鏡面組成,放大組合。
射電望遠鏡,看起來就是個大號的衛星天線,
總之我覺得就是這麼一個邏輯思維。我們看到的天體,它的影子其實就在我們的空間長範圍內,所以我們才可以看到,望遠鏡就是個大號的放大鏡能夠把光影放大很多倍,能夠讓我們的眼睛看到,我想你的問題,或許未來人可以為您製造出一臺更高精度的望遠鏡。
鼎盛達人
看到幾百萬光年的星體是恆星和星系!有發光能量!不發光的看不到!就像晚上的星星!大多都是恆星會發光!再說百萬光年外的星系大的才能看到!就像你看晚上遠處的燈光!一個小小的手電筒光線可以輕鬆看到!和一些發光物體!如果看一頭沒有光線的大象根本看不到!是一個道理!