看不見卻能找到,天文學家如何發現 4 光年外的系外行星?

作者 | 發布日期 2025 年 12 月 20 日 8:30 | 分類 天文 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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看不見卻能找到,天文學家如何發現 4 光年外的系外行星?

天文學界尋找系外行星是充滿挑戰的任務,1992 年發現首個系外行星系統(脈衝星 PSR B1257+12 周圍類地行星)以來,天文學家已確認約 5,943 顆系外行星,分屬 4,461 個行星系統。但它們離太陽系非常遙遠,最近系外行星 Proxima Centauri b 也要約 4.2 光年,人類無法親自造訪這些星球。

天文學家無法直接觀察系外行星,因亮度遠低於周圍恆星光輝。為了解決問題,科學家發明幾種方法檢測。最常用的兩種方法是徑向速度法(都卜勒效應)和凌日法。

徑向速度法基於行星和恆星間的引力互動。當行星圍繞恆星運行時,恆星也會因行星引力輕微移動。這種微小運動會導致恆星光譜顏色變化,科學家觀測顏色變化推斷有行星。當恆星向我們移動時,光頻會增加,稱之為藍移;恆星遠離我們時,光頻會降低,稱為紅移。天文學家就能以此算出行星質量和軌道距離。

第二種是凌日法,觀察系外行星通過恆星前方時造成光度變化。行星在恆星和地球間移動時,會導致恆星亮度輕微下降。這種變化可由敏感儀器檢測,並推斷行星大小和軌道週期。成功與否靠行星軌道平面是否與地球觀測線對齊。

儘管這些方法幫助我們發現大量系外行星,但也有局限性。多數已知系外行星都是大型行星,尤其靠近恆星的「熱木星」,因會產生更明顯訊號。地球大小的行星,需更長時間和更精確觀測條件才能發現。

目前估計,宇宙約有千億顆行星。這讓人不禁思考,人類是否真的是宇宙孤獨一匹狼?

(首圖來源:AI生成)

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