https://kknews.cc/science/r96vaor.html近二十多年來，人類已經發現了幾千顆太陽系外的行星（簡稱「系外行星」）。這些已被發現的系外行星大多數是巨型氣體行星——「熱木星」，但也有少數質量比地球大，但小於「熱木星」的大質量固態行星——「超級地球」，另有極少數質量略大於地球的岩石行星——「類地行星」。
上面的各種系外行星中，最可能存在生命的是類地行星，但前提是，這些類地行星必須在所謂的「宜居帶」內，溫度適宜，具有水和大氣。
如果希望上面有高級生物例如人類，那麼還要求母恆星的壽命要足夠長，否則生命還沒有演化到高級狀態，恆星就死亡了，生命也就失去了根本的能量來源，根據這個標準，類似於太陽的G型矮星（黃矮星）以及比太陽暗的K型矮星（紅矮星）是最適宜的。最近，NASA 發現了一個帶有七個類地行星的恆星系統，TRAPPIST-1，就是一顆超冷的紅矮星，繞著它旋轉的行星中有三顆處於這個系統的宜居帶中。這個發現轟動了世界。
但是，要想確認這些處於宜居帶內的類地行星是否有生命存在，卻不能僅僅根據其是否處於宜居帶中，而是要直接探測到系外行星並用光譜儀分析其光譜，確定出這些行星的大氣的化學成分中是否含有氧氣、甲烷、臭氧等分子氣體。這就是「直接成像+光譜分析」法。這是未來幾十年內確定系外行星是否存在生命的最靠「譜」的方法，如果要想有更靠譜的方法，那就只能是：人們直接捉到外星人或者被外星人捉了。
最近，加州理工學院天文系副教授、NASA的噴氣推動實驗室（JPL，由加州理工學院託管）科學家Dimitri Mawet領導的系外行星技術實驗室（Exoplanet Technology Laboratory）研究小組在實驗室中改進了「直接成像+光譜分析」法。他們正在爭取與大望遠鏡對接，投入實測。
描述這個成果的兩篇論文已發表於《天文學雜誌》（ The Astronomical Journal ，簡稱AJ）與《天體物理學雜誌》（The Astrophysical Journal ，簡稱ApJ）上。我們來看看這個新成果的源流與新意。
冕儀：遮擋星光，直接成像
大部分系外行星是通過徑向速度法（根據光譜頻移來計算）、凌星法、微引力透鏡法等方法確定出來的。但這些方法無法獲得與系外行星大氣有關的信息。為獲得大氣的信息，要先確保能夠直接拍攝到系外行星的圖像，這就要用「直接成像法」了。
如果恆星很暗（如褐矮星）、而行星卻很亮（如熱木星），且二者相距較遠，那麼我們就可以直接拍攝到行星的圖像。比如，2004年Gael Chauvin領導的小組用歐洲南天天文台（ESO，也譯作歐洲南方天文台）的甚大望遠鏡（VLT），直接拍攝到圍繞著一顆褐矮星2M1207公轉的熱木星。這也是人類歷史上第一個用直接成像法拍攝到的系外行星。
如果恆星非常亮，或者行星與恆星靠得非常近，想不利用其他設備的幫助而直接拍攝出行星的圖像，是極其困難的，因為此時的行星的光芒就如螢火蟲，而恆星的光芒如同螢火蟲旁邊的大火。這時候就要想辦法將恆星發出的光整個屏蔽掉，然後再拍行星反射出的光。
屏蔽恆星光的儀器就是冕儀（coronagraph）。冕（與「免」同音），英文對應單詞為「corona」；中文中，冕是「皇帝（與士大夫）的帽子」的意思，比如「加冕」就是給皇帝戴上皇冠、「無冕之王」就是沒有皇冠的皇帝。太陽的外層有一層帽子一樣的成分，溫度很高但卻很暗，被稱為「日冕」（太陽的帽子）。日全食發生時，太陽整個被月球擋住，人們就可以很容易地觀測到日冕。其他情況下，有專門的「日冕儀」用以觀測日冕。日冕儀是法國天文學家Bernard Lyot於1939年發明出來的。
這個小組還希望這個系統可以與NASA將來的空間望遠鏡系統—— 「宜居系外行星成像任務（Habitable Exoplanet Imaging Mission，HabEx) 」與「大型紫外/光學/紅外巡天器（Large UV/Optical/IR Surveyor，LUVOIR）」——合作。前者主要針對那些圍繞著類似太陽的恆星的類地行星，由位於加州理工學院的噴氣推動實驗室（JPL）負責，後者研究系外行星以及其他多種天體物理學現象，由戈達德飛行中心（GSFC）負責。
因此，未來十幾年，天文學家就有希望得到一些熱木星甚至類地系外行星的大氣成分信息，甚至確定上面的陸地與海洋的分布。根據這些信息，就可以判斷出所研究的系外行星上面是否有生命存在，是否有適合外星人存在的大陸。
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