太陽系外行星:遙遠的外太空,人類能否發現第二個地球?

系外行星就是指那些圍繞著除了我們的太陽之外其他恆星執行的行星。 第一次宣佈發現圍繞類日恆星(類似太陽的恆星)執行的系外行星是在1995年10月6日。自那之後,天文學家們以令人頭暈目眩的速度發現了很多新的系外行星,把已知的系外行星名單擴大到了500多個(500個新的世界)!

太陽系外行星:遙遠的外太空,人類能否發現第二個地球?

圍繞脈衝星的行星

1991年第一次發現的系外行星是圍繞脈衝星運動的。這一發現使天文學家們感到震驚,很難想象一個行星如何能夠圍繞脈衝星執行,因為任何在脈衝星附近的行星都會被這個脈衝星(快速自轉併發射脈衝的中子星)誕生時的超新星爆炸摧毀。從那之後出現了很多試圖解釋脈衝星附近的行星的理論。無論哪種情況,我們都知道中子星輻射會對生命非常不利。但目前我們如果想要探測像地球大小的行星,只能是在脈衝星的附近。

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多重凌日行星系統這個藝術家的概念描繪了“多重凌日行星系統”,即具有多個行星的恆星。行星從觀測者的有利位置使它們的主星黯然失色或凌日。這個角度叫做邊上。美國宇航局的開普勒太空望遠鏡已經發現了數百個這樣的多行星系統。

熱木星

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圖片來源: 美國宇航局埃姆斯研究中心/噴氣推進實驗室-加州理工

開普勒-62f.

開普勒-62f的藝術想象圖,這是一個比地球大一些的行星,繞一顆比太陽小比太陽冷的恆星執行,位於離地球1200光年之外的天琴座。

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圖解:2013年1月2日:天文學家估計銀河系可能包含多達4,000億顆系外行星,這幾乎是每一顆恆星都有一顆行星。

許多已知的系外行星被稱為熱木星,這意味著它們跟木星一樣大,而且離中心恆星非常近。這類行星被大量地發現,因為探測系外行星的方式對這類距離中心恆星較近的重行星格外靈敏。相反地,大多數系外行星很難被直接探測到,因為它們相對於它們的恆星來說太小了。天文學家們透過行星對恆星的引力擾動“看到”行星,行星的引力會使恆星圍繞系統的質心晃動。因為引力與質量和距離有關,所以離恆星近的大質量行星對恆星的影響更大也更容易探測到。

系外行星大氣層

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圖片來源: 歐洲南方天文臺/路易斯.卡爾卡達

繪架座貝塔 b.

在繪架座貝塔恆星塵埃盤上的行星藝術想象圖。繪架座貝塔星的年齡僅有1200萬年,是我們太陽年齡的三千分之一,但其質量比太陽還要大75%。它位於50光年外的繪架座,是最為熟知的帶有塵埃盤的恆星之一。

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2001年,透過觀測凌日行星,科學家宣佈第一次探測到了系外行星大氣層中的化學物質。行星凌日時(行星遮擋在我們和它的恆星之間),恆星的光線因為透過行星的大氣層而發生微小地變化,而這一變化是可以被非常靈敏的觀測發現的。這次被探測到的物質是鈉元素,以往的觀測表明這顆行星的質量約為木星的70%,並且非常靠近它的恆星,以至於它的大氣層被加熱到了1100攝氏度(2000華氏度)!到現在為止,我們已經觀測到了20多個系外行星大氣層中的化學物質。

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類地行星的探測前景

美國宇航局在2009年開始執行的開普勒太空任務,就是優先使用凌日法來探測類地行星。自開始執行以來,開普勒小組釋出了超過2300個系外行星候選體,其中包含一個已確認的與地球大小相似的行星,這顆行星在一個類日恆星的宜居帶中。最近,由於光學干涉技術的進步(例如夏威夷天文臺的凱克望遠鏡),很可能也會助力類地行星的探測。

太陽系外行星:遙遠的外太空,人類能否發現第二個地球?

圖解:藝術家顯示在銀河系內的恆星有行星環繞著是多麼普通的現象。

參考資料

1。WJ百科全書

2。天文學名詞

3。 astro

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