行星不是太陽系的專利，其他恆星身旁的行星是什麼樣子的？不久前，天文學家首度確認他們直接拍攝到外星行星的照片，這成為10年來探索外星行星的一個重要里程碑。
基本介紹
- 中文名：外星行星
- 領域：外星行星
- 意義：探索外星行星的一個重要里程碑
- 群體：天文學家
介紹,發現外星行星的方法,研究,
介紹
天文學家的許多外星行星發現都不是觀測行星本身得到的，而是通過研究確定行星對其所圍繞恆星施加的影響。即使利用目前最先進的望遠鏡，人類也只能直接看到外星行星的單一光點，除亮度和顏色外沒有任何細節。
發現外星行星的方法
發現外星行星的另一條途徑是行星凌星法，其基本原理是，對於那些公轉軌道面與視線方向很接近的外星行星來說，行星有可能從母恆星的前方通過，情況猶如發生在太陽系中的水星凌日或金星凌日，天文學上稱為行星凌星。在凌星期間，恆星的亮度會因被前方的行星遮掩而減弱，並且這種亮度減弱現象的出現是周期性的，由此便可探知恆星周圍有行星存在。這種方法小望遠鏡也能發揮作用，但適用的對象較少，不過有時可以與第一種方法相結合，從而得出更多有關行星的信息。當然，因凌星現象而使恆星亮度減弱的程度是很小的，凌星發生時一顆木星大小的行星會使母恆星的亮度降低約1%，而對地球大小的行星來說相應的數字僅為0.01%。由此可見，要通過這條途徑來發現外星行星，必須有很高的測光精度。
除此之外，還有其他一些方法。所有探測外星行星方法的基本原理都是利用了類似於探測的一些觀測效應。兩顆作互繞運動的恆星稱為雙星，要是這兩顆星靠得很近，從地球上看來就只是一顆，稱為不可分辨雙星。早在1844年已有人注意到，全天最明亮的恆星天狼星在天空中的運動軌跡會發生周期性變動，呈現出一種波形的曲線。1844年，德國天
文學家貝塞爾對此的解釋是，天狼星是雙星系統，它有一顆尚未觀測到的暗伴星。10多年後，美國天文學家克拉克觀測到了這顆暗伴星。由此可見，通過間接途徑推算出外星行星的存在是一種科學的探測方法，特別在作為一門觀測科學的天文學上有著廣泛的套用。基於牛頓引力理論的天文學分支學科——天體力學，在掌握天體運動的規律上已相當成熟，比如可以對日月食、凌星等天象做出長期、準確的預報即是明證。因此，天文學家發現外星行星Gliese 581c的存在應該是可信的，做出此類發現的關鍵是必須取得足夠多的高精度觀測資料。
隨著技術的進步，近期已直接拍得了外星行星的圖像。在這方面紅外觀測尤為重要，因為行星和母恆星的紅外波段亮度只相差100萬倍，而不是可見光波段的幾十億倍。2005年4月德國科學家公布了由斯必澤（Spizer）空間望遠鏡拍攝到的恆星GQ LupiA及其行星GQ Lupib的照片。這是第一張太陽系外行星的照片，恆星距地球約400光年，而行星與之相距超過100天文單位（定義日地平均距離為1天文單位，約等於1.5億公里），行星的公轉周期約為1200年。在這一領域中，哈勃空間望遠鏡也觀測到了若干個很可能是外星行星的候選天體。
研究
一些國家已經擬定了若干大規模搜尋外星行星的空間計畫，以期對它們作更深入的探索。如法國等國的“COROT”衛星已於2006年12月27日發射升空，專門用於尋找類地行星，計畫用兩年半左右的時間，對約12萬顆目標恆星進行觀測研究，以期發現2－3倍地球質量的外星行星。更為雄心勃勃的是歐洲空間局擬於2015年實施的“達爾文”計畫。該計畫由8艘飛船組成，這樣一個望遠鏡陣列的空間解析度則相當於一架100米口徑的望遠鏡。觀測在紅外波段進行，圖像合成時要做到使不同望遠鏡所獲得的恆星光輻射相互抵消、削弱，行星的光則相互疊加、增亮，從而大大提高發現外星行星的能力。
在確認外星類地行星後，下一步的工作便是設法論證行星上能否存在生命。對於這一點，一種可行的途徑是通過光譜觀測分析行星的大氣成分，比如是否含有氧、氮、甲烷、臭氧等，並與地球在46億年演化過程中不同時期的大氣組成進行比較，從而為外星行星上能否存在生命，以及生命進化可能所處的階段提供一些重要線索。但對於Gliese 581c來說，目前尚無此類研究結果的詳細報導，只是有人樂觀地認為，作為一顆溫度適宜的類地行星，它應該有大氣，表面可能有液態水存在，僅此而已。
