太阳系外行星
第一次经过证实的对环绕类太阳恒星的行星的探测是在1995年由两位瑞士天文学家麦克·梅厄和迪迪尔·奎洛兹完成的。他们第一次对太阳系外行星的发现却使所有的展望变得混沌不清,因为它们发现了一颗木星大小的天体环绕着它所在的恒星——飞马座51运行,其轨道周期只有4天。在我们的太阳系中,微小的水星——最内的一颗行星需要88天环绕轨道一周。所以这一新的巨大行星到其恒星的距离可能比水星到太阳的距离近8倍。在这一声明发表后不久,一个美国研究团队宣称他们也发现了另一颗有着短周期轨道的气体巨行星。这些行星被称为高温木星,并且陆续在附近的大约每20颗类太阳恒星中就发现1颗。
计算表明,尽管气体巨行星能够在距恒星这么近的距离下存在而不被“煮沸”,但它不可能是在那里产生的。它们应当是在所在恒星的恒星系统外层形成并且向内迁移的。在2002年6月,第一颗具有木星类似大小以及相似环绕恒星轨道大小的行星被发现。
←在太空飞船队被发射入太空之前,在许多地面观测点上将尝试多种结合多架望远镜收到的光线的行星探测技术。这包括了这里显示的欧洲南方天文台位于智利的超大望远镜。
所有目前发现的太阳系外行星都是用径向速度方法探测到的。行星环绕恒星运行时,它的较小引力对恒星的扯动使得恒星发生摆动。由于恒星的摆动,使其光线接收到多普勒频移,而这能在地球上探测到。通过这种方式,能推断出恒星邻近行星的存在。在未来的几年,越来越精密的分光镜将被制造出来,这将使得更小和距离更远的行星被发现。但不幸的是,径向速度方法永远不能发现地球大小的行星。这是由于由地球大小的行星造成的摆动非常的小,将被恒星表面的气体沸腾运动所掩盖。
↑对流、旋转和凌星(COROT)卫星是第一颗能够探测两倍地球大小的环恒星行星的卫星。其效果图如这里所示,它是法国航天局与欧洲太空总署的合作计划。
↓“达尔文计划”是欧洲航天总署的寻找地球大小的行星并分析其大气组成的计划(这是它所遇到的目标可能样貌的效果图)。在分析中,可能发现任意的生命的迹象。NASA也在计划一个名为“类地行星搜索者”的类似计划。
↓随着行星环绕恒星运动,它使恒星纳入自己的小轨道。当恒星朝向地球运动时,它发出光的波长将有微小的缩短;当恒星远离时,它发出的波长将会被拉长。这在地球上被探测到,用以推论围绕恒星运行的不可见行星的存在。
出于这个原因,地面径向速度方法最终将为使用不同探测方法的空间探测器所替代。一系列的探测器已经由ESA、NASA以及其他机构发射升空,或者被列入其计划中正在实施。这些空间探测器(如COROT、开普勒等)能够探测到气体巨行星和岩状行星。开普勒探测器于2009年发射升空,对银河系内10万多颗恒星进行探测,希望搜寻到能够支持生命体存在的类地行星。目前,第二代空间天体测量卫星计划GAIA和SIM Planet Quest正在实施,并将于几年内发射升空。GAIA卫星将实现对几乎整个银河系的扫描。全世界天文学家的梦想计划是ESA的“达尔文计划”和NASA的“类地行星搜寻者(TPF)计划”,这些计划都被设计为空间干涉计。