期刊導航
美國宇航局確認：發現了太陽系之外的 6,000 顆行星
系外行星的時代始于 1992 年，當時天文學家探測到一對圍繞脈沖星.然后，在 1995 年，天文學家發現了第一顆圍繞主序星運行的系外行星。隨著美國宇航局開普勒和 TESS 任務的開始，已確認的系外行星數量持續增加。
到 2015 年，美國宇航局宣布開普勒發現了第 1,000 顆系外行星。2016 年是系外行星探測的標志性一年，僅那一年就有近 1,500 次。2022 年 3 月，總數達到 5,000 人。
現在，美國宇航局宣布有 6,000 顆已確認的系外行星。
6,000 個是很多的，盡管與銀河系中可能存在的 1000 億個相比，這只是微不足道的數量。盡管如此，對于像我們這樣剛剛起步的太空文明來說，這還是一件值得慶祝的事情。
考慮到檢測它們的挑戰性，我們發現了 6,000 個，這一事實令人印象深刻。我們和其他恒星之間有很長的距離。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，幾乎無法被發現。
以歷史為鑒，很明顯，除非文明崩潰或科學被遺棄，否則技術進步將使更多的人觸手可及。
顯然，系外行星科學不僅僅是純粹的數字。我們發現的各種行星教會了我們關于自然、我們自己的太陽系和地球的重要知識。奇怪的是，我們發現的許多行星都與我們太陽系中的任何行星都不同。
有熱木星，這是在幾天內繞恒星運行的巨大氣態巨行星。有超短周期行星將汞短暫的軌道周期在短短幾個小時內完成軌道，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，比如月亮是對地球。這些行星有一個炎熱的一面和一個寒冷的一面。其中一些可能足夠熱，可以保持熔融狀態。
其他的具有如此極端的溫度、壓力和化學成分，以至于它們可能會下鐵雨，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是一個大問題：我們是孤獨的嗎？
“我們發現的每一種不同類型的行星都為我們提供了有關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，以及我們應該在哪里尋找它們，”美國宇航局系外行星探索計劃 （ExEP） 負責人道恩·杰利諾 （Dawn Gelino） 說該機構位于南加州的噴氣推進實驗室。
“如果我們想找出我們在宇宙中是否孤獨，所有這些知識都是必不可少的。”
絕大多數系外行星探測都是間接的。凌日方法通過測量系外行星經過恒星前面時阻擋了多少光來檢測行星。徑向速度法檢測系外行星對恒星的輕微牽引力，并測量恒星的光如何通過擺動而變化。
天體測量檢測微小的運動，并且在引力透鏡，行星的存在會給觀測到的光帶來異常。開普勒和 TESS 都使用凌日方法，該方法負責大多數系外行星探測，近 4500 顆。徑向速度緊隨其后，大約有 1140 次檢測。
雖然有效，但它們是間接的。只有直接成像才能測量系外行星大氣層的化學成分，并且不需要特定的軌道對準或方向。但這很困難，只有不到 100 顆系外行星被直接成像。
6,000 顆已確認的系外行星是一個明確、具體的科學里程碑。但還有成千上萬的其他候選人，確認候選人需要做很多工作。其他原因可能正在產生信號，例如恒星耀斑或凌日方法的偽影。
后續觀測，有時使用不同的望遠鏡，證實了這一點，這需要大量的時間和觀測資源。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。
“如果我們想最大限度地投資這些正在大量產生系外行星候選者的任務，我們確實需要整個社區共同努力，”IPAC 美國宇航局系外行星檔案館的副科學負責人奧羅拉·凱塞利 （Aurora Kesseli） 說。
“我們在 NExScI 所做的很大一部分工作是構建工具，幫助社區走出去，將候選行星變成已確認的行星。”
我們可能面臨著幾十年前難以想象的大量系外行星發現。
盡管該任務已經結束，但候選系外行星仍在蓋亞數據中被發現。美國宇航局的南希·格蕾絲·羅馬太空望遠鏡應該會在 2027 年發射，除非現任政府取消它的威脅成真，否則應該會通過微透鏡發現數千個。
不過，系外行星的年齡開始發生變化。我們的搜索變得越來越有針對性。天文學家不是撒下一張大網，看看他們捕獲了什么，而是尋求尋找更具體類型的系外行星。歐空局的柏拉圖準備在 2026 年發射后探測到類太陽恒星周圍更多的巖石系外行星。
這宜居世界觀測站目前只是一個提議，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。其他任務，例如胡夫和愛麗兒將更詳細地研究已知的系外行星。
系外行星科學的圣杯是宜居性。確定宜居性需要很多因素，只有少數系外行星顯示出適合居住的可能性。關鍵是找到生物特征，即告訴我們生命在地球上活躍的特定化學物質。
JWST 及其紅外大氣光譜法剛剛開始解決這個問題，并且已經產生了一些誘人的結果，盡管目前還沒有具體結果。
與所有科學努力一樣，技術進步推動了對系外行星的探索，并且未來將繼續下去。系外行星科學的一大障礙涉及行星繞行的恒星。
恒星非常明亮，一顆相對昏暗的系外行星的存在可以被星光完全混淆。對于圍繞類太陽恒星尋找類地世界的重點搜索者來說尤其如此，例如宜居世界天文臺 （HWO） 的構想就是為了探測。
HWO 將需要強大的日冕儀或星罩才能完成其工作。如果一位遙遠的天文學家在太陽周圍尋找地球，他們將很難在所有的星光下探測到它。這實際上就是天文學家將對 HWO 所做的事情。
中國也開始利用其在系外行星領域的技術實力。其地球 2.0 （ET） 太空望遠鏡定于 2028 年發射，并將花費四年時間尋找系外行星凌日。這是中國第一個專門的系外行星狩獵任務，重點是地球大小的系外行星。
最終，我們將在類太陽恒星周圍獲得一份已確認的類地系外行星列表。然后我們將面臨一項更具挑戰性的任務：弄清楚這些世界中是否有任何一個真的擁有生命。
提供云服務支持