【原】為什么科學(xué)家發(fā)現(xiàn)到的系外行星那么少？其實(shí)原因也不難理解

姿勢分子_ 2021-03-22

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隨著科技的不斷進(jìn)步，人類觀測系外天體的數(shù)量在不斷攀升，新發(fā)現(xiàn)的系外行星也與日俱增。

與此同時(shí)，我們還要清醒地意識到一個(gè)現(xiàn)實(shí)：人類目前發(fā)現(xiàn)到的系外行星其實(shí)少得可憐。

那么，究竟是什么原因?qū)е驴茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)的系外行星數(shù)量這么少呢？

其實(shí)原因很簡單，一是距離太遠(yuǎn)，二是觀測的天體又太小，才造成了這樣的局面。

這很好理解，一個(gè)雞蛋放在我們眼前，我們能看得清清楚楚，而一個(gè)籃球放在一公里外，我也就完全看不見了。

同樣的，行星也是如此。細(xì)心的小伙伴應(yīng)該已經(jīng)注意到了，每次科學(xué)家提到系外行星如何如何，其體積幾乎都比地球大，而且大部分都大得多。

為什么呢？是因?yàn)樘栂低鉀]有普通行星或者小行星嗎？

其實(shí)不然。恒星的形成機(jī)制大致相同，原材料也相同，沒理由不產(chǎn)生同樣的結(jié)果。事實(shí)上，宇宙中像太陽系一樣充斥著無數(shù)天體的恒星系可能要用“無數(shù)”來形容。即使是我們目前觀測到認(rèn)為沒有行星的恒星，周圍可能也充滿了小天體。

只不過，由于距離太遠(yuǎn)，觀測手段又不夠先進(jìn)，因此我們還無法看到它們實(shí)際的情況。

說到觀測手段，我們就要給大家講講，科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)系外行星的。

其實(shí)稍微動腦想一想就知道，觀測千百光年以外的天體，單純通過望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)來觀測，是不太現(xiàn)實(shí)的。為了尋找系外行星，科學(xué)家必須采用其他的手段。

那么，科學(xué)家都用哪些手段來尋找系外行星呢？今天咱們就來說一說。

一、凌日法。白天的時(shí)候，你走在外面，突然天空有一點(diǎn)變暗了。你不需要抬頭也知道，這是有云彩遮住了太陽。同樣的，當(dāng)科學(xué)家觀測系外恒星時(shí)，發(fā)現(xiàn)恒星變暗，就知道可能有什么天體擋住了它。

怎么讓可能變成確定呢？這就要分析變暗的規(guī)律，是否符合行星遮擋的規(guī)律。當(dāng)然，這種變暗的程度極小，需要使用先進(jìn)的科學(xué)儀器才可以觀測到。目前科學(xué)家擴(kuò)大了凌日法的適用范圍，甚至開始用來尋找系外衛(wèi)星。

二、天體測量學(xué)。說簡單一點(diǎn)，就是行星的微弱引力也會對恒星運(yùn)行產(chǎn)生影響，通過精密儀器觀測恒星運(yùn)行的變化來尋找它周圍的行星。

不過，這種方法其實(shí)效率極低，目前也只有一顆記錄在案的系外行星是通過這種方法找到的。據(jù)說科學(xué)家已經(jīng)改進(jìn)了這個(gè)方法，有望在未來逆襲成為重要的尋找系外行星的方法。

三、狹義相對論法。利用引力對天體的光子產(chǎn)生的微弱影響，來尋找系外行星。這個(gè)方法目前發(fā)展還不很完善，也只發(fā)現(xiàn)了一顆系外行星：開普勒-76，它也被命名為“愛因斯坦的行星”。隨著這個(gè)技術(shù)的完善，未來也會有更多系外行星因此被發(fā)現(xiàn)。

四、脈沖星計(jì)時(shí)法。這是利用脈沖星的脈沖變化來尋找系外行星的方法，不過看名字就知道，它只能找到脈沖星附近的行星。不過脈沖星是死亡的恒星，所以它附近的行星，恐怕也未必有生命，也不適合人類生存。

五、直接成像法。當(dāng)然，如果望遠(yuǎn)鏡足夠強(qiáng)大，系外行星足夠大，也是可以利用望遠(yuǎn)鏡直接觀測到的，這樣觀測的行星，我們也能得到更多的信息。但是畢竟難度極大，對技術(shù)要求過高，而且要求行星體積足夠大，又不能離恒星太近導(dǎo)致被恒星的光芒掩蓋，所以目前人類制造出的能這樣尋找系外行星的望遠(yuǎn)鏡還極少，發(fā)現(xiàn)的案例也較少。

六、重力微透鏡法。其實(shí)也是利用了狹義相對論的原理，不過狹義相對論法利用的是星球表面的光子變化，這個(gè)方法是利用星球射出來的光線的變化來觀測。目前來說，這是唯一能用來尋找和地球差不多質(zhì)量（注意，不是體積哦）的系外行星的方法。

七、徑向速度法。這是目前科學(xué)家尋找系外行星最有效的方法了，其原理和第二條（天體測量學(xué)）很類似，但是又利用多普勒效應(yīng)對恒星光譜的研究。根據(jù)目前的科技，科學(xué)家已經(jīng)可以測量出1米/秒的速度變化。

不過，這個(gè)方法也有很大的局限性。雖然發(fā)現(xiàn)的行星數(shù)量多，但是對行星的信息準(zhǔn)確率很低，只能推測出行星的質(zhì)量下限，而且通常只有真是質(zhì)量的20%左右。而且，一般只能找到10光年以內(nèi)的行星。