大家好,我是國家天文臺(tái)的李海寧。相信許多看過《流浪地球》的人,都會(huì)被地球面臨滅頂之災(zāi)時(shí),人類帶著地球在星辰大海中流浪的情懷所感動(dòng)。如果我們能找到第二個(gè)地球,再次遇到這樣的情況,是不是就不用這么緊張了呢? 地球在我們的太陽系里是獨(dú)一無二的,那么太陽系外是否存在另一顆地球呢?于是,天文學(xué)家開啟了漫長的太陽系外行星搜尋之旅。 圖注:一顆年輕的類太陽恒星(想象圖)。其周圍的塵埃和氣體將會(huì)形成行星(來源:NASA) 當(dāng)一顆大行星繞著恒星運(yùn)行時(shí),它在不同方向的牽引會(huì)造成星光交替出現(xiàn)藍(lán)移和紅移。因此可以通過測(cè)量恒星視向速度的變化來尋找系外行星。這種方法也叫做擺動(dòng)法。 1995年,瑞士天文學(xué)家Michel Mayor和他的學(xué)生Didier Queloz在一次學(xué)術(shù)會(huì)議上宣布,他們首次在類似太陽的恒星——飛馬座51邊上發(fā)現(xiàn)了一顆行星。 圖注:發(fā)現(xiàn)飛馬座51b的Mayor(右)和Queloz。(來源:L. Weinstein/Ciel et Espace Photos) 這顆行星有半個(gè)木星那么重,但距離自己的“太陽”卻非常近,只有水星到太陽距離的七分之一,每4天就可以公轉(zhuǎn)一周。所以它對(duì)自己的“太陽”產(chǎn)生非常大的拖拽力,以至于我們通過地球上的望遠(yuǎn)鏡就能明顯看到這顆恒星的“擺動(dòng)”。這顆敏捷的巨行星就是飛馬座51b。 飛馬座51b的發(fā)現(xiàn)令當(dāng)時(shí)的天文學(xué)家十分困惑,人們無法想象木星怎么可能呆在比水星還要離太陽更近的位置。由于距離太近,它的溫度高達(dá)1000攝氏度,科學(xué)家稱之為“熱木星”。 圖注:飛馬座51b(想象圖),人類發(fā)現(xiàn)的第一顆圍繞類太陽恒星運(yùn)行的系外行星(來源:NASA) 很快,在地球的另一邊,美國天文學(xué)家Paul Butler和Geoffrey Marcy確認(rèn)了這一發(fā)現(xiàn)。不僅如此,他們甚至對(duì)之前的其他觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行“回爐”再分析。果不其然,被恒星“擁抱”的巨行星不斷從之前被忽略的數(shù)據(jù)信號(hào)中跳出來。 視向速度法發(fā)現(xiàn)的系外行星越來越多,不過它們大多是離恒星很近的“熱木星”。在隨后的十年里,人類發(fā)現(xiàn)的前100顆系外行星中,Butler和Marcy的團(tuán)隊(duì)囊括了至少70顆,一舉成為業(yè)界明星。數(shù)十個(gè)其他的地面項(xiàng)目紛紛加入,中國天文學(xué)家也利用位于我們自己興隆觀測(cè)站的2.16米望遠(yuǎn)鏡參與其中。 圖注:國家天文臺(tái)興隆觀測(cè)站2.16米望遠(yuǎn)鏡(袁鳳芳攝) 這次“經(jīng)典”行星搜尋浪潮將人類已知系外行星數(shù)量提升至幾百顆。不過下一期你就會(huì)知道,很快的,一種新的行星搜尋方法和一架新的空間望遠(yuǎn)鏡搶走了它們的風(fēng)頭。 主講人:李海寧, 中國科學(xué)院國家天文臺(tái)副研究員。中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)會(huì)員。譯有《宇宙的真相》、《圖說宇宙》、《宇宙簡史》等科普書籍。 |
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