揭秘系外行星艺术构想图

据国外媒体报道，除了一些极其罕见的情形外，我们通常无法直接看到太阳系之外的行星。每当科学家宣布发现一颗新的系外行星时，艺术家们也纷纷对这些外星世界的图景进行构想、描述、演绎和勾勒。美国加州理工学院可视化科学家罗伯特-胡特长期与美国宇航局合作，专门绘制系外行星的艺术构想图，以迷人的画面讲述着系外行星的生动故事，引领人们对未来系外家园的美好憧憬。

　　构想和绘图是一项高难度的艺术，需要同时考虑视觉上的美感和科学上的精确，更是要描绘出一个此前从未有人见过的世界。美国加州理工学院可视化科学家罗伯特-胡特长期与美国宇航局合作，绘制系外行星的艺术构想图。胡特介绍说，“我们的工作就是讲述这些图片的故事。科学可视化程序总是以一个或两个数据点开始，努力形成一幅迷人的图画。”

　　许多新系外行星的发现都是由美国宇航局“开普勒”空间望远镜完成的。“开普勒”空间望远镜是一台基于太空的探测器，它能够观测到超过15万颗恒星并仔细探测它们亮度的微弱变化。这种探测意味着，当一颗行星飞越恒星表面时，会引起恒星亮度的轻微变化，从而可以判断系外行星的存在。但是，“开普勒”空间望远镜并不能告诉天文学家关于每一颗系外行星的所有信息，如大小、与恒星的距离、公转时间以及表面温度等。

　　不过，“开普勒”研究团队会向胡特等人提供相关数据，与他们合作共同绘制系外行星的艺术构想图。胡特的合作者还包括漫画家蒂姆-派尔。双方共同研究决定需要重点凸显系外行星的哪些方面。“开普勒-186f”是近期发现的一颗与地球大小相近的行星，该行星表面可能有液态水，被认为是地球的“姊妹行星”。因此，美国宇航局可视化团队绘制的图片需要向人们凸显这一概念，即该行星是一个可能的家园，但并不需要特别精确。为了实现这一目标，胡特和派尔采用了多种技术。比如“开普勒-186f”的艺术构想图，乍一看非常像地球，如大陆、大气层、云层。但是，再看近距离特写图，它又越来越像外星世界，如冰帽要比地球上的大得多，而它所接收的恒星光线的质量也与我们地球所接收的白色太阳光完全不同。

　　尽管“开普勒”空间望远镜的数据并不能确切说明“开普勒-186f”表面是否有液态水，但是考虑到该行星与其母恒星的距离，这应该是一个合理的推断。胡特等人将“开普勒-186f”表面的水陆面积比例推测为1：1，而不是我们地球的7：3。他们还考虑到“开普勒-186f”存在植物生命的可能，因此又与天体生物学家专门讨论其表面植被的可能颜色。派尔解释说，“我们是希望表达那里可能有生命或植物的概念，而不是说那里肯定有植物。”胡特表示，颜色是艺术家讲故事的一个重要工具。表面颜色与地球越接近，该行星与地球的相似度可能越大。将系外行星的海洋涂上与地球海洋相同的钴蓝色，是为了让观众更自然地感受到它更像是一个家园。

　　美国宇航局公共事务官迈克尔-约翰逊负责“开普勒”空间望远镜的新闻发布工作。约翰逊表示，“我们知道，我们要站在报纸的角度向人们提供新闻。当他们看到头条新闻‘美国宇航局发现另一颗地球’时，更希望在旁边看到插图。因此，尽管我们知道的很少，但我们希望以一种更聪明的方式表达，即一幅艺术构想图配上适当的想象，就是我们最佳解释。”

　　当然，艺术构想图与可能的实际情形并不完全相同。这些图片的角度大多数都是位于行星背后，即恒星的光线照射到另一面。在实际情况下，这可能会使得行星表面呈沥青黑色。但是，图片需要给观众一个美好的视觉感受，而不是仅仅简单地绘制出表面。在“开普勒-186f”图片上，还可以看到在其母恒星附近还有四颗其它的系外行星。