宇宙如此大，天文学家是如何寻找类地星球的？

发布者：方天话戟 2023-7-9 01:30

我们都知道宇宙很大，但并不知道到底有多大。

可观测宇宙直径达到了930亿光年，我们无法想象这个数字到底是什么概念。更不可思议的是，可观测宇宙外面是什么？

我们不知道，可能永远也不知道，因为宇宙一直在超光速膨胀，那里的信息永远不会到达地球。但可以预见的是，可观测宇宙外面仍旧会是宇宙。

我们暂且只讨论可观测宇宙，那里拥有上千亿个星系，我们的银河系在浩瀚宇宙面前也渺小如同尘埃。而每个星系都拥有上千亿个恒星系统。

如此看来，宇宙大到超乎我们想象。那么在数量众多，距离如此遥远的天体里面，天文学家们是如何寻找类地行星的呢？

有人可能会说，用强大的天文望远镜不行吗？

我只能说，你太小瞧宇宙的浩瀚和人类的渺小了，残酷的事实是：即便是地球上最强大的天文望远镜也看不到任何系外行星，也就是太阳系之外的行星！如果连行星都看不到，更谈不上寻找类地行星了。

为什么？主要有两个原因。一是距离太远了，而是行星在母星也就是恒星强大光芒的衬托下实在太暗淡了。

你可能会说：天文学家们在上世纪90年代不是就发现很多系外行星了吗？

的确如此，但发现的系外行星都是通过间接方式发现的，人类从来没有真正看到过任何系外行星。那么，天文学家们到底是如何间接寻找系外行星的呢？主要通过以下三种方式。

第一，利用恒星和行星系统的运动关系判断行星的存在和相关参数，具体来讲是通过恒星的晃动来寻找行星。

拿我们的太阳和地球举例说明。我们都知道，地球围绕太阳公转，其实这种观点并不严谨，准确来讲，太阳和地球围绕着系统的质心一起公转，只不过太阳质量比地球质量大得太多了，结果就是系统的质心几乎与太阳的中心重合，所以看起来就好像太阳一动不动，地球围绕太阳公转一样。

实际上，恒星也会出现微小的晃动，而且，行星的质量越大，恒星的晃动就会越明显越剧烈。于是，天文学家们可以通过观察恒星的晃动情况，寻找周围的行星，毕竟恒星的质量，亮度，体积通常都会比行星大很多，更容易被观察到。

第二，通过多普勒效应寻找系外行星。何为多普勒效应？简单说就是红移和蓝移现象。当朝着地球方向运动时，光的波长会变短，发生蓝移。相反，当恒星远离地球时，就会发生红移。

不过这种方法有较大局限性，只能寻找较大质量的行星，基本上都是气态巨行星。这也是为什么一开始天文学家们发现的大多数都是气态巨行星。

第三，通过“凌日效应”来寻找系外行星。

何为“凌日效应”？在行星围绕恒星公转过程中，会遮挡住一部分恒星光线，从而造成恒星的亮度稍微降低，通过分析这微小的变化，天文学家们就可以计算出系外行星的某些参数，比如说体积，质量，运行速度等。

不过这种方式也有相当局限性，因为恒星发出的光强度都很强，而行星在恒星面前都很小，所以对恒星的亮度改变其实是很小的，天文学家们需要非常灵敏的仪器才能准确测量出来，这是个巨大的挑战。

以上就是天文学家们寻找系外行星的三种方式，随着人类科技水平的不断提升，相信我们会找到更先进更有效的方法找到更多类地星球。

最近几十年来，天文学家们不断带给我们惊喜，发现了越来越多的系外宜居星球，虽然距离地球都相当遥远，但起码让我们看到了希望，让我们知道，地球并非唯一宜居星球，还有很多宜居星球在等待着人类。

比如说，格利泽581g，距离地球大约20光年，是一颗与地球非常相似的宜居星球，甚至被认为很可能存在智慧生命。

20光年的距离对于如今的人类来讲，确实遥不可及。但相信不远的将来，随着人类科技不断发展，我们一定会派送太空勇士们亲自飞往遥远的宜居星球，去一探究竟，看看那里是否存在生命，甚至智慧生命！

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