在过去的25年里,天文学家们在太阳系之外发现了3700多个世界。他们怎么找到它们的?
系外行星天文学家的图像已经发现了3700多颗系外行星,或太阳系外的行星,包括600多个多行星系统,另有近5000个候选行星等待确认。被发现这些的这些系外行星包括与木星相似的大行星、较小的地球大小的行星,甚至还有7颗密度与地球、金星和火星相似的岩石行星。
许多这些发现都归功于美国宇航局的开普勒任务及其继任者K2,该项目使用专用的天基望远镜测量我们的星系附近一些小型的和地球大小类似的行星。美国宇航局的下一个主要的系外行星狩猎工作,称为TESS,简称过境系外行星测量卫星,将调查地球附近的20多万颗恒星,并有望发现数千个新世界。TESS于2018年4月发射并使用SpaceX猎鹰9号火箭。
那么,天文学家是如何发现系外行星的,我们实际上对太阳系外的这些世界又了解多少?
过境系外行星
开普勒和TESS天基飞行任务所使用的方法,以及发现最外行星的方法,是利用系外行星探测的过境方法。据说当一颗行星经过我们和一颗恒星之间时,这颗行星正在过境。在我们自己的太阳系中,当水星和金星的轨道将水星和金星带到地球和太阳之间时,我们就能看到它们的过境。
尽管行星相对于恒星而言是小的,但当行星的路径穿过我们对于主恒星的视野时,行星会阻挡来自该恒星的少量光。当行星位于恒星前面时,天文学家可以测量来自恒星的光的亮度的下降值,以及观测亮度下降的时间长度。知道了恒星的质量,在开普勒行星运动第三定律的一点帮助下,这两个测量值可以告诉你行星离它的主星有多远。根据行星轨道的大小从而估计那里的温度是否适合液态水,这是适合生命生存的关键。如果天文学家对主星的大小有估计,他们也可以推断出行星本身的大小。