截至2021年12月20日,,科學家已發(fā)現(xiàn)系外行星4904個,,系外行星系統(tǒng)3628個,,系外多行星系統(tǒng)808個(最新數(shù)據(jù)見:http://exoplanet.eu/catalog/),。這些系外行星系統(tǒng)和我們的太陽系總體來說還是頗有相似之處的,。
人類發(fā)現(xiàn)系外行星的第一例可靠的結(jié)果發(fā)表于1995年11月,,該行星位于飛馬座方向,,其母恒星編號為飛馬座51,,質(zhì)量和半徑都跟太陽類似,,也是一顆主序星。這顆系外行星的質(zhì)量大約相當于半個木星,,公轉(zhuǎn)周期只有短短4.23天,,軌道半徑780萬千米,只有水星軌道的1/8,。作為對比,,木星的公轉(zhuǎn)周期將近12年,軌道半徑約為7.8億千米,,是這顆系外行星的100倍,。可以說,,這顆氣態(tài)巨行星相當于貼著恒星的臉在公轉(zhuǎn)了,。離恒星這么近,它一定被曬得很熱,,所以這種行星有了一個俗名:熱木星,。
在這之后,又有一些科學家宣布發(fā)現(xiàn)了一些系外的熱木星,,不過,,人類顯然對發(fā)現(xiàn)系外的類地行星更感興趣,但是困難在于,,系外行星質(zhì)量比氣態(tài)巨行星小很多,,對恒星的影響相應(yīng)也會小很多,要發(fā)現(xiàn)的話要困難得多,。不過,,隨著觀測技術(shù)的進步、觀測精度的提高,,科學家終于陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些質(zhì)量為十幾倍到幾倍地球質(zhì)量的行星(作為對比,,木星質(zhì)量是地球質(zhì)量的318倍),這類行星被稱為“超級地球”,。
2007年,,有科學家發(fā)現(xiàn)三顆系外行星擁有大氣,不過它們都是熱木星,。另外一些科學家發(fā)現(xiàn)恒星Gliese 581有3個質(zhì)量接近地球的行星,,不過它們距離自己的母恒星都特別近。
圖1. 恒星Gliese 581和它的行星藝術(shù)想象圖(圖源:https://www.nasa.gov/)
2009年,,美國發(fā)射了開普勒(Kepler)系外行星探測器,,發(fā)現(xiàn)了一大批系外行星,其中包括不少大小類似地球的行星,。一個著名的例子是Kepler-22 b,。這個系統(tǒng)的母恒星Kepler-22是一顆類太陽恒星,,它的行星Kepler-22b直徑是地球的2.38倍,公轉(zhuǎn)周期289.9天,,最重要的是,,它的位置正好位于該恒星系統(tǒng)的宜居帶,其上可能有海洋和大氣,,甚至生命,!
當通過間接方法探測到系外行星后,科學家可以使用一些大型望遠鏡,,用特殊的 技術(shù)拍攝到系外行星的光學圖像,。首例是2004年4月,歐南臺的8.2米VLT望遠鏡拍攝到半人馬座中的一顆褐矮星2M1207的照片,,在其不遠處的紅色暗斑是一顆行星2M1207b(圖2),。這顆系外行星的母恒星很暗很小,質(zhì)量只有太陽質(zhì)量的2.5%,,而這顆系外行星本身很大,,質(zhì)量是木星的4倍,所以它和其母恒星的亮度只相差100倍,,這就不容易被母恒星的光芒淹沒了,。
圖2. 第一幅系外行星的光學照片,拍攝的是2M1207b(圖源:https://exoplanets.nasa.gov/)
總之,,系外行星千姿百態(tài),,發(fā)現(xiàn)的比較多的是熱木星、超級地球這類質(zhì)量大或者離母恒星近的行星,,但近年來也發(fā)現(xiàn)了一些大小和環(huán)境跟地球類似的行星,。至于是否有系外行星存在生命,就要留待未來的探索了,。
(本回答主要參考了蘇宜老師編著的《天文學新概論(第五版)》)
地址:北京市西城區(qū)西直門外大街138號(100044) | 電話:(010)51583311,、68312517 | 傳真: (010)51583312
Copyright@ 1999- 北京天文館 京ICP備05067643號-1 京公網(wǎng)安備11010202009594號