你知道什么是行星嗎？恒星和行星有什么區(qū)別？
在過去的25年里，天文學家們在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了3700多個世界 。他們怎么找到它們的？
系外行星天文學家的圖像已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了3700多顆系外行星，或太陽系外的行星，包括600多個多行星系統(tǒng)，另有近5000個候選行星等待確認 。
被發(fā)現(xiàn)這些的這些系外行星包括與木星相似的大行星、較小的地球大小的行星，甚至還有7顆密度與地球、金星和火星相似的巖石行星 。

許多這些發(fā)現(xiàn)都歸功于美國宇航局的開普勒任務(wù)及其繼任者K2，該項目使用專用的天基望遠鏡測量我們的星系附近一些小型的和地球大小類似的行星 。
美國宇航局的下一個主要的系外行星狩獵工作，稱為TESS，簡稱過境系外行星測量衛(wèi)星，將調(diào)查地球附近的20多萬顆恒星，并有望發(fā)現(xiàn)數(shù)千個新世界 。
TESS于2018年4月發(fā)射并使用SpaceX獵鷹9號火箭 。
那么，天文學家是如何發(fā)現(xiàn)系外行星的，我們實際上對太陽系外的這些世界又了解多少？



過境系外行星

開普勒和TESS天基飛行任務(wù)所使用的方法，以及發(fā)現(xiàn)最外行星的方法，是利用系外行星探測的過境方法 。據(jù)說當一顆行星經(jīng)過我們和一顆恒星之間時，這顆行星正在過境 。
在我們自己的太陽系中，當水星和金星的軌道將水星和金星帶到地球和太陽之間時，我們就能看到它們的過境 。



盡管行星相對于恒星而言是小的，但當行星的路徑穿過我們對于主恒星的視野時，行星會阻擋來自該恒星的少量光 。
當行星位于恒星前面時，天文學家可以測量來自恒星的光的亮度的下降值，以及觀測亮度下降的時間長度 。
知道了恒星的質(zhì)量，在開普勒行星運動第三定律的一點幫助下，這兩個測量值可以告訴你行星離它的主星有多遠 。
根據(jù)行星軌道的大小從而估計那里的溫度是否適合液態(tài)水，這是適合生命生存的關(guān)鍵 。如果天文學家對主星的大小有估計，他們也可以推斷出行星本身的大小 。



圖解：利用凌日法偵測系外行星，下方的線圖代表不同時間地球所接收到的光量 。
由于我們事先不知道哪些恒星周圍有行星，以及哪些恒星有完美的對齊 。
所以這些行星將通過我們和它們的主恒星之間，因為他們的軌道，我們也不能預(yù)測這些過境什么時候會發(fā)生，使用過境方法發(fā)現(xiàn)系外行星需要對數(shù)十萬顆恒星進行連續(xù)監(jiān)測 。
因此，美國宇航局已經(jīng)投資了專門的太空望遠鏡，如TESS和開普勒，他們致力于這種監(jiān)測 。
徑向速度方法

盡管由于這些行星探測空間任務(wù)，尋找系外行星的過境方法現(xiàn)在更為普遍，但系外行星探測的第一次激增實際上是使用一種稱為徑向速度或多普勒方法的不同技術(shù) 。
為了理解這種方法，我們首先必須了解一些關(guān)于行星軌道 。我們認為行星是圍繞其主恒星運行的，但實際上恒星和行星一起圍繞它們共同的質(zhì)量中心運行 。
當你有兩個質(zhì)量相等的軌道物體時，它們的質(zhì)量中心將位于它們之間的中點，因此它們看起來會圍繞一個中心點在軌道上相互追逐 。
然而，恒星的質(zhì)量比行星大得多，所以這個系統(tǒng)的質(zhì)量中心離主恒星更近 。這種不平衡導(dǎo)致行星的軌道變大，只有一顆微小的擺動在主恒星的位置 。雖然很小，但這種擺動仍然是可以測量的 。

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