系外行星：从科学猜想到大发现

郑永春

       我们知道，太阳系有八大行星，那么其它恒星也应该有自己的行星系统。但这一设想直到二十多年前仍缺少实际观测证据的支持，依然停留在科学猜想阶段。行星本身不发光，它表面的反射光相对恒星而言是极为微弱的，因此行星常常被掩盖在母恒星的光辉内，要从距离地球达数百光年以远的恒星系统中发现行星是很困难的。早在1855年就有天文学家宣称发现了系外行星，但直到1992年，人类才首次确认有质量与地球相近的天体环绕着脉冲星PSR B1257+12（质量为木星10.98倍的HD 114762 b于1989年被首次发现，是最早被确认的系外行星）。由于并非所有恒星都有行星，因此系外行星的发现给了我们很大的惊喜。银河系里面有上千亿颗恒星，如果1%的恒星拥有自己的行星，则太阳系外的行星将达数十亿颗。

系外行星观测在最近几年取得了重要进展，截至今天（2015年7月24日），已确认的系外行星达1935颗，属于1225个行星系统，其中484颗系外行星位于多行星系统内（数据来源：http://exoplanet.eu/catalog/）。系外行星的观测方法也有新的突破，其中用凌日时间变分法发现3颗，脉冲星计时法发现18颗，直接成像法发现51颗，微引力透镜发现34颗，径向速度或天体测量法发现591颗，凌日法发现 1,179颗。开普勒望远镜自2009年发射以来在太空开展的天文观测，大大提高了系外行星搜索的效率，目前已经探测到18,000颗可能的系外行星，其中262颗与恒星的距离不远不近，位于温度适宜的宜居带。

系外行星的探索具有重要意义。我们知道，太阳系是从一团弥漫着气体和尘埃等星际介质的太阳星云逐渐凝聚、演化而来的。目前，太阳系已经演化到了行星形成的晚期，但我们对行星形成的早期历史并不清晰。通过系外行星搜寻，发现那些处于不同形成阶段、不同类型的行星，有助于理解行星是怎么形成的，未来将向什么方向演化。我们的地球也是一颗行星，具有行星所共有的一些特征，系外行星的探索，有助于研究行星的形成和演化过程，更有助于预测地球的未来，这关于人类未来的命运。

近几年利用开普勒望远镜发现的系外行星数量越来越多，特别是位于宜居带内、与地球大小相近的系外行星的搜寻进展显著

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