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如何探寻系外行星,科学家给出答案,或可存在生命

 天文在线 2023-04-08 发布于云南

太阳系外行星(系外行星)是指太阳系以外环绕其他恒星运转的行星。1995年10月6日科学家们在与一颗类日恒星的周围发现了第一颗系外行星。自此以后,天文学家就以惊人的速度发现了大量的系外行星。目前已知的系外行星清单中就包含超过500个新的天体!

             

环绕脉冲星的行星

1991年第一颗发现的系外行星环绕着一颗脉冲星运行。一颗行星竟然在脉冲星周围,这是最让天文学家感到惊讶地方。因为在产生脉冲中子星的超新星爆炸中,原恒星周围的所有行星都应该会被摧毁。从那时起,这颗行星存在的原因众所纷纭。无论如何,中子星的辐射将使这个恒星系统对我们所知的生命充满敌意。目前,脉冲星附近我们只能检测到地球大小的行星。

热木星

             

来源:NASA Ames/JPL-Caltech 

开普勒62f。艺术家根据想象描绘了开普勒62f,它是一颗比地球更大的行星,位于天琴座,距离地球约1200光年。处在比太阳更小、温度也更低的恒星的宜居带内。许多已知的系外行星都是所谓的“热木星”,因为它们的大小非常接近木星,且与中心恒星的距离很近。而用来探寻系外行星方法的对靠近中心恒星且较重的行星尤其敏感,所以目前已经发现很多的“热木星”。但对大多数系外行星而言,因其与恒星相比非常小尚无法直接成像,天文学家则是通过它们因万有引力围绕在恒星周围,使整个系统重心稍稍摆动,而“看”到它们。由于引力同时取决于物体的体积和距离,因此靠近恒星的大型行星受到引力的影响最大,也最容易被发现。

系外行星的大气层

             

来源: ESO/L. Calçada 

Beta Pictoris b。这张艺术家的想象图描绘了这颗行星在绘架座β(Beta Pictoris)环面内的模样。绘架座β(Beta Pictoris)仅有1200年的历史,或者说不到太阳年龄的三千分之一,体积比我们的母星大75%。它位于距绘架座约60光年的地方,是恒星被尘埃碎片盘包围的最著名的例子之一。2001年11月,科学家宣布首次在一颗系外行星的大气中发现化学物质。

             

这是通过观察行星从恒星前经过的系统获得的发现。当恒星的光线穿过行星的大气层时,部分光线将发生微小的变化,且能被极为精细的观测探寻。被探测到的元素是钠,从此前的观测中可知,这颗行星的体积约是为木星的70%,并且距离它环绕的恒星非常近,所以大气层被加热到1100摄氏度(2000华氏度)!目前我们已经在超过24颗系外行星的大气中发现了化学物质。

             

探测类地行星的前景

美国国家航空航天局开普勒任务(NASA's Kepler)于2009年启动,旨在通过前文所述的穿过恒星的观测,探寻环绕其他恒星的类地行星。开普勒研究小组已经发现了超过2300个候选的类地行星,其中包括在一颗类日恒星宜居带内的一颗地球大小的行星。光学干涉量度法的最新进展(例如夏威夷的凯克Keck望远镜)可能也会有所帮助。

             

相关知识

太阳系外行星亦称系外行星,即位于太阳系之外,不绕行太阳公转的行星。截至2020年2月3日,已经被确认的系外行星总共有4173颗,当中74.%是透过凌日现象发现的;这些行星分属3096个行星系,其中有678个多行星系。开普勒任务已经检测到18,000颗行星候选者,包括262颗位于潜在适居带的候选者。

作者: astro

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