太陽系外有系外行星嗎,?有的話如何探測,?
太陽系外是有系外行星的,。截至2021年12月20日,,已發(fā)現(xiàn)系外行星4904個(gè),,系外行星系統(tǒng)3628個(gè),,系外多行星系統(tǒng)808個(gè)(最新數(shù)據(jù)見:http://exoplanet.eu/catalog/),。
圖1. 太陽系外行星藝術(shù)想象圖(圖源:http://image.telegiz.com/)
系外行星相對于自己的母恒星而言一般要暗得多,,很容易被母恒星的光芒淹沒,;或者,,因?yàn)殡x母恒星太近或者距離我們太遠(yuǎn),望遠(yuǎn)鏡無法將行星和母恒星分辨開,,這些情況都會(huì)導(dǎo)致系外行星難以直接成像觀測,。所以,目前主要使用一些間接方法發(fā)現(xiàn)系外行星,,主要有三類:
視向速度法,。通過恒星光譜線的紅移或藍(lán)移可以測量恒星沿視線方向的運(yùn)動(dòng)速度。如果有一顆行星繞恒星公轉(zhuǎn),,且軌道平面不是正好正對我們視線的話,,它的引力就會(huì)導(dǎo)致恒星出現(xiàn)周期性的前后擺動(dòng),也就是它的視向速度呈現(xiàn)周期性的變化,,表現(xiàn)在光譜上就是光譜呈現(xiàn)周期性的紅移和藍(lán)移,。所以,只要設(shè)備的光譜觀測能力夠強(qiáng),、精度夠高,,就有可能觀測到恒星視向速度的這種變化,從而發(fā)現(xiàn)系外行星,。
凌星法,。相比于視向速度法,凌星法對系外行星的軌道面角度有更高的要求,,需要該軌道面幾乎側(cè)對我們的視線才行,。這樣,,行星在公轉(zhuǎn)過程中,會(huì)周期性的跑到母恒星的前面擋住一部分恒星表面(凌星),,這就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的光度發(fā)生周期性的微小變化,。這時(shí),我們用測光的方法去觀測它,,只要設(shè)備的能力夠強(qiáng),,我們就能探測到這種微小的變化,畫出它的光變曲線,,從而發(fā)現(xiàn)系外行星,。
微引力透鏡法。當(dāng)帶有行星的恒星系統(tǒng)恰好擋在遙遠(yuǎn)恒星與觀測者之間時(shí),,因引力透鏡作用會(huì)使遙遠(yuǎn)恒星的亮度發(fā)生微小的增亮 ,。如果系外行星距離地球1.5萬光年,遙遠(yuǎn)恒星的距離加倍,,那么,,木星級別的行星將會(huì)有20%的可能性使遙遠(yuǎn)恒星的亮度增加5%。要進(jìn)行微引力透鏡的探測,,也需要設(shè)備有很強(qiáng)的測光能力和很高的測光精度,。
(本回答主要參考了蘇宜老師編著的《天文學(xué)新概論(第五版)》)