美國(guó)宇航局確認(rèn)：發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系之外的 6,000 顆行星

系外行星的時(shí)代始于 1992 年，當(dāng)時(shí)天文學(xué)家探測(cè)到一對(duì)圍繞脈沖星.然后，在 1995 年，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第一顆圍繞主序星運(yùn)行的系外行星。隨著美國(guó)宇航局開(kāi)普勒和 TESS 任務(wù)的開(kāi)始，已確認(rèn)的系外行星數(shù)量持續(xù)增加。

到 2015 年，美國(guó)宇航局宣布開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)了第 1,000 顆系外行星。2016 年是系外行星探測(cè)的標(biāo)志性一年，僅那一年就有近 1,500 次。2022 年 3 月，總數(shù)達(dá)到 5,000 人。

現(xiàn)在，美國(guó)宇航局宣布有 6,000 顆已確認(rèn)的系外行星。

相關(guān)：發(fā)現(xiàn)了一種不同于太陽(yáng)系中任何東西的新型行星

6,000 個(gè)是很多的，盡管與銀河系中可能存在的 1000 億個(gè)相比，這只是微不足道的數(shù)量。盡管如此，對(duì)于像我們這樣剛剛起步的太空文明來(lái)說(shuō)，這還是一件值得慶祝的事情。

考慮到檢測(cè)它們的挑戰(zhàn)性，我們發(fā)現(xiàn)了 6,000 個(gè)，這一事實(shí)令人印象深刻。我們和其他恒星之間有很長(zhǎng)的距離。許多系外行星將隱藏在恒星的眩光中，或者它們離恒星太遠(yuǎn)，幾乎無(wú)法被發(fā)現(xiàn)。

以歷史為鑒，很明顯，除非文明崩潰或科學(xué)被遺棄，否則技術(shù)進(jìn)步將使更多的人觸手可及。

顯然，系外行星科學(xué)不僅僅是純粹的數(shù)字。我們發(fā)現(xiàn)的各種行星教會(huì)了我們關(guān)于自然、我們自己的太陽(yáng)系和地球的重要知識(shí)。奇怪的是，我們發(fā)現(xiàn)的許多行星都與我們太陽(yáng)系中的任何行星都不同。

有熱木星，這是在幾天內(nèi)繞恒星運(yùn)行的巨大氣態(tài)巨行星。有超短周期行星將汞短暫的軌道周期在短短幾個(gè)小時(shí)內(nèi)完成軌道，這讓其感到羞恥。

一種奇怪的行星離它的恒星如此之近，以至于它們被潮汐鎖定在它們的恒星上，比如月亮是對(duì)地球。這些行星有一個(gè)炎熱的一面和一個(gè)寒冷的一面。其中一些可能足夠熱，可以保持熔融狀態(tài)。

其他的具有如此極端的溫度、壓力和化學(xué)成分，以至于它們可能會(huì)下鐵雨，或者密度可能不比聚苯乙烯泡沫塑料大。有些可能被海洋覆蓋。其他人則被有毒氣體所籠罩。

不知何故，它們都是大自然的一部分。確定它們是如何形成的是一種持久的魅力。

但所有這些尋找和疑惑的基礎(chǔ)是一個(gè)大問(wèn)題：我們是孤獨(dú)的嗎？

“我們發(fā)現(xiàn)的每一種不同類(lèi)型的行星都為我們提供了有關(guān)行星形成條件的信息，以及最終像地球這樣的行星可能有多常見(jiàn)，以及我們應(yīng)該在哪里尋找它們，”美國(guó)宇航局系外行星探索計(jì)劃 （ExEP） 負(fù)責(zé)人道恩·杰利諾 （Dawn Gelino） 說(shuō)該機(jī)構(gòu)位于南加州的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。

“如果我們想找出我們?cè)谟钪嬷惺欠窆陋?dú)，所有這些知識(shí)都是必不可少的。”

絕大多數(shù)系外行星探測(cè)都是間接的。凌日方法通過(guò)測(cè)量系外行星經(jīng)過(guò)恒星前面時(shí)阻擋了多少光來(lái)檢測(cè)行星。徑向速度法檢測(cè)系外行星對(duì)恒星的輕微牽引力，并測(cè)量恒星的光如何通過(guò)擺動(dòng)而變化。

天體測(cè)量檢測(cè)微小的運(yùn)動(dòng)，并且在引力透鏡，行星的存在會(huì)給觀測(cè)到的光帶來(lái)異常。開(kāi)普勒和 TESS 都使用凌日方法，該方法負(fù)責(zé)大多數(shù)系外行星探測(cè)，近 4500 顆。徑向速度緊隨其后，大約有 1140 次檢測(cè)。

雖然有效，但它們是間接的。只有直接成像才能測(cè)量系外行星大氣層的化學(xué)成分，并且不需要特定的軌道對(duì)準(zhǔn)或方向。但這很困難，只有不到 100 顆系外行星被直接成像。

6,000 顆已確認(rèn)的系外行星是一個(gè)明確、具體的科學(xué)里程碑。但還有成千上萬(wàn)的其他候選人，確認(rèn)候選人需要做很多工作。其他原因可能正在產(chǎn)生信號(hào)，例如恒星耀斑或凌日方法的偽影。

后續(xù)觀測(cè)，有時(shí)使用不同的望遠(yuǎn)鏡，證實(shí)了這一點(diǎn)，這需要大量的時(shí)間和觀測(cè)資源。截至 2025 年 7 月，TESS 擁有 7655 顆系外行星候選者名單，其中 600 多顆已得到確認(rèn)。

“如果我們想最大限度地投資這些正在大量產(chǎn)生系外行星候選者的任務(wù)，我們確實(shí)需要整個(gè)社區(qū)共同努力，”IPAC 美國(guó)宇航局系外行星檔案館的副科學(xué)負(fù)責(zé)人奧羅拉·凱塞利 （Aurora Kesseli） 說(shuō)。

“我們?cè)?NExScI 所做的很大一部分工作是構(gòu)建工具，幫助社區(qū)走出去，將候選行星變成已確認(rèn)的行星?！?/p>

我們可能面臨著幾十年前難以想象的大量系外行星發(fā)現(xiàn)。

盡管該任務(wù)已經(jīng)結(jié)束，但候選系外行星仍在蓋亞數(shù)據(jù)中被發(fā)現(xiàn)。美國(guó)宇航局的南?！じ窭俳z·羅馬太空望遠(yuǎn)鏡應(yīng)該會(huì)在 2027 年發(fā)射，除非現(xiàn)任政府取消它的威脅成真，否則應(yīng)該會(huì)通過(guò)微透鏡發(fā)現(xiàn)數(shù)千個(gè)。

不過(guò)，系外行星的年齡開(kāi)始發(fā)生變化。我們的搜索變得越來(lái)越有針對(duì)性。天文學(xué)家不是撒下一張大網(wǎng)，看看他們捕獲了什么，而是尋求尋找更具體類(lèi)型的系外行星。歐空局的柏拉圖準(zhǔn)備在 2026 年發(fā)射后探測(cè)到類(lèi)太陽(yáng)恒星周?chē)嗟膸r石系外行星。

這宜居世界觀測(cè)站目前只是一個(gè)提議，但它將在宜居帶中尋找宜居系外行星，也將為系外行星的膨脹列表做出貢獻(xiàn)。其他任務(wù)，例如胡夫和愛(ài)麗兒將更詳細(xì)地研究已知的系外行星。

系外行星科學(xué)的圣杯是宜居性。確定宜居性需要很多因素，只有少數(shù)系外行星顯示出適合居住的可能性。關(guān)鍵是找到生物特征，即告訴我們生命在地球上活躍的特定化學(xué)物質(zhì)。

JWST 及其紅外大氣光譜法剛剛開(kāi)始解決這個(gè)問(wèn)題，并且已經(jīng)產(chǎn)生了一些誘人的結(jié)果，盡管目前還沒(méi)有具體結(jié)果。

與所有科學(xué)努力一樣，技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)了對(duì)系外行星的探索，并且未來(lái)將繼續(xù)下去。系外行星科學(xué)的一大障礙涉及行星繞行的恒星。

恒星非常明亮，一顆相對(duì)昏暗的系外行星的存在可以被星光完全混淆。對(duì)于圍繞類(lèi)太陽(yáng)恒星尋找類(lèi)地世界的重點(diǎn)搜索者來(lái)說(shuō)尤其如此，例如宜居世界天文臺(tái) （HWO） 的構(gòu)想就是為了探測(cè)。

HWO 將需要強(qiáng)大的日冕儀或星罩才能完成其工作。如果一位遙遠(yuǎn)的天文學(xué)家在太陽(yáng)周?chē)鷮ふ业厍颍麄儗⒑茈y在所有的星光下探測(cè)到它。這實(shí)際上就是天文學(xué)家將對(duì) HWO 所做的事情。

中國(guó)也開(kāi)始利用其在系外行星領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力。其地球 2.0 （ET） 太空望遠(yuǎn)鏡定于 2028 年發(fā)射，并將花費(fèi)四年時(shí)間尋找系外行星凌日。這是中國(guó)第一個(gè)專(zhuān)門(mén)的系外行星狩獵任務(wù)，重點(diǎn)是地球大小的系外行星。

最終，我們將在類(lèi)太陽(yáng)恒星周?chē)@得一份已確認(rèn)的類(lèi)地系外行星列表。然后我們將面臨一項(xiàng)更具挑戰(zhàn)性的任務(wù)：弄清楚這些世界中是否有任何一個(gè)真的擁有生命。

本文最初發(fā)表于今日宇宙.閱讀原文.

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