多行星恒星系統(tǒng)

■齊郁

多行星恒星系統(tǒng)

■齊郁

開普勒計(jì)劃近期發(fā)現(xiàn)了太陽系外首批類地行星——開普勒20e和開普勒20f，它們以一顆類似于太陽的恒星為中心做軌道運(yùn)轉(zhuǎn)。這兩顆行星處在所謂的“宜居帶”上，因?yàn)榫嚯x恒星位置非常近，星球表面有液態(tài)水存在。開普勒20f是已知跟地球體形相似的最近的行星。但就目前所知，其20天的軌道周期和427℃的表面溫度并不適合生命的存在。

在 2012年1月26日，美國(guó)航空航天局報(bào)告了開普勒任務(wù)搜尋系外行星的最新成績(jī)：多行星恒星系統(tǒng)一口氣多了11個(gè)，并確認(rèn)了多達(dá)26顆行星！不但一舉將銀河系中的行星數(shù)量提高了2倍，同時(shí)也把有著多行星環(huán)繞的恒星系統(tǒng)的數(shù)量增加了3倍。這些有關(guān)恒星—行星系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對(duì)了解行星如何形成將大有幫助。

綜觀這次公布的資料，這些行星半徑大小的范圍很廣，從只有地球的1.5倍到比木星還大，而大小中等、半徑介于地球和海王星之間的一共15顆，它們繞行恒星的公轉(zhuǎn)周期從6天～143天都有。大家都想知道的是：它們的質(zhì)地成分如何？它們是否像地球一樣有巖質(zhì)表面？或是它們像海王星一樣，有厚厚的大氣層？這些都需要日后進(jìn)一步確認(rèn)。不過，它們?nèi)慷际蔷嚯x母恒星很近的系外行星，這一距離比金星與太陽間的距離更近。

這批剛獲確認(rèn)的新的恒星—行星系統(tǒng)，每個(gè)都擁有2個(gè)～5個(gè)凌星行星，也就是所謂的多行星恒星系統(tǒng)，它們的行星排列得極為密集。在排列緊密的多行星系統(tǒng)中，行星之間的引力會(huì)使它們的公轉(zhuǎn)速度有的加快、有的減慢，使得每一顆行星的公轉(zhuǎn)周期都產(chǎn)生變化。這種所謂“凌日時(shí)間變化”的效應(yīng)，開普勒衛(wèi)星可以測(cè)量得到。

在這批發(fā)現(xiàn)中，最引人注目的莫過于開普勒33，它是一顆比太陽更老、質(zhì)量更大的恒星。它以擁有最多的行星數(shù)量拔得頭籌：一共有5顆行星，體積大小從地球的1.5倍～5倍都有，而且每顆行星都距離它很近，都沒有超過水星和太陽之間的距離。

憑嗅覺和運(yùn)氣是找不到行星的，我們必須依靠恒星提供的一些特質(zhì)才行，這包括恒星亮度減低多少、行星凌星的時(shí)間多長(zhǎng)或多短。把這些數(shù)據(jù)綜合起來，就構(gòu)成了一個(gè)可以辨識(shí)出行星候選人的跡象。

這個(gè)“復(fù)數(shù)驗(yàn)證”的概念，是由美國(guó)航空航天局AMES研究中心的研究員杰克提出的，他還以開普勒33為研究對(duì)象，對(duì)此推論進(jìn)行了驗(yàn)證。在這次公布的結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，這個(gè)驗(yàn)證法的整體可靠度相當(dāng)高，對(duì)于加快確認(rèn)行星的驗(yàn)證速度，可能大有幫助。杰克在論文中說：“到目前為止，被開普勒任務(wù)發(fā)現(xiàn)并歸類為‘可能是多行星系統(tǒng)’，但尚待證實(shí)的那些行星候選人中，應(yīng)該多數(shù)都是真的行星！”