紀(jì)舟

行星在銀河系中，算普遍嗎？過(guò)去我們相信地球的條件在銀河系中相當(dāng)獨(dú)一無(wú)二，不過(guò)，最新研究結(jié)果帶來(lái)不同觀點(diǎn)：銀河系里，質(zhì)量與地球相近，在恒星周?chē)\(yùn)轉(zhuǎn)的行星，總共數(shù)量恐怕不下幾十億！擁有一個(gè)以上行星的恒星不是特例。

過(guò)去16年，天文學(xué)家一共偵測(cè)到700余顆系外行星，并且已經(jīng)開(kāi)始通過(guò)分析它們的光譜和大氣這些方法加以一一探索。毋庸置疑，個(gè)別地探究這些系外行星具有哪些特征，顯然有其重要價(jià)值。但有個(gè)更基本的問(wèn)題，人們始終好奇依舊：在我們自己的銀河系中，行星的存在，很普遍嗎？

大多數(shù)已知的系外行星借兩種觀測(cè)方法得知它們確實(shí)存在，一是偵測(cè)到主星對(duì)行星因引力拉扯帶來(lái)的效果，或者因系外行星經(jīng)過(guò)主星前，導(dǎo)致亮度下降，并由望遠(yuǎn)鏡精確捕捉到這一短暫時(shí)刻發(fā)生的“凌日事件”。但這兩種方法很容易受到大質(zhì)量或距離恒星近的行星的影響，許多行星用這兩種觀測(cè)方法是看不到的！

在《自然》雜志上發(fā)表論文的一個(gè)國(guó)際天文學(xué)者團(tuán)隊(duì)，則以另一種方式進(jìn)行系外行星觀測(cè)研究。利用這種方式可以偵測(cè)到質(zhì)量范圍更廣、質(zhì)量大小不同的行星，并且，即便行星與母恒星之間的距離再遠(yuǎn)觀測(cè)也不受限。這種方法叫做“微重力透鏡”觀測(cè)。

該團(tuán)隊(duì)的主要研究員阿諾表示，借由這種“微重力透鏡”觀測(cè)法，從2002年-2007年的6年當(dāng)中，他們搜集到許多和系外行星相關(guān)的證據(jù)，其中最顯著的發(fā)現(xiàn)是，在銀河系里，行星數(shù)量遠(yuǎn)比恒星更多、更普遍！他們還發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量大于地球的“超級(jí)地球”和“冷海王星”兩類(lèi)行星，在銀河系里數(shù)量很多，遠(yuǎn)比巨型行星更為常見(jiàn)?！俺?jí)地球”類(lèi)的質(zhì)量大約是地球的2倍～10倍；“冷海王星”類(lèi)行星質(zhì)量為地球的10倍～20倍，以“冷”字代表其軌道離主要恒星甚遠(yuǎn)。溫度極低。

微重力透鏡這種觀測(cè)的原理是：如果行星位于主恒星的重力場(chǎng)中，也就是所謂的透鏡區(qū)時(shí)，因?yàn)橥哥R的效應(yīng)，行星會(huì)放大背景恒星所發(fā)出的光，這種亮度放大的結(jié)果如果夠明顯，望遠(yuǎn)鏡便可以偵測(cè)得到。阿諾的團(tuán)隊(duì)在這個(gè)研究中的任務(wù)是：針對(duì)一些“后續(xù)探索價(jià)值較高”的微重力透鏡事件，借由南半球分布在不同經(jīng)度上的望遠(yuǎn)鏡所形成的網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行后續(xù)跟蹤，這些望遠(yuǎn)鏡的位置從澳洲到南非到智利都有。

微重力透鏡是一種強(qiáng)大的工具，用來(lái)偵測(cè)系外行星時(shí)具有其他觀測(cè)技術(shù)望塵莫及的優(yōu)點(diǎn)。但是背景星和構(gòu)成透鏡效應(yīng)的恒星之間必須連為直線(xiàn)，這是微重力透鏡事件能被觀測(cè)到的第一要件。如果要在微重力透鏡事件發(fā)生時(shí)看得到行星，那就近一步必須要“連行星的軌道也能對(duì)齊形成一直線(xiàn)”，如此一來(lái)，觀測(cè)到的概率便更加低微。

誠(chéng)如上述，盡管以微重力透鏡法來(lái)尋找行星如此不易，但在總計(jì)6年的觀測(cè)資料中，研究團(tuán)隊(duì)分析后竟得到了3顆系外行星的數(shù)據(jù)。這3顆系外行星分別代表3種不同質(zhì)量等級(jí)：一顆屬于“超級(jí)地球”類(lèi)，一顆則質(zhì)量相當(dāng)于海王星，還有一顆質(zhì)量相當(dāng)于木星。以微重力透鏡所需的概率條件來(lái)看，這種結(jié)果簡(jiǎn)直像是中樂(lè)透一樣的超級(jí)幸運(yùn)?；蛘?，你也可以換成另一種看法：銀河系中行星的數(shù)量本來(lái)就是這么多，閉著眼睛簽，也會(huì)簽到中獎(jiǎng)號(hào)碼。

天文學(xué)家于是將3個(gè)得到正面觀測(cè)結(jié)果的系外行星數(shù)據(jù)拿來(lái)和先前的7次觀測(cè)合并，并且將6年觀測(cè)總數(shù)據(jù)里的無(wú)明顯信號(hào)觀測(cè)結(jié)果也一并放在數(shù)據(jù)庫(kù)中分析。研究團(tuán)隊(duì)表示，以這次觀測(cè)為例，無(wú)明顯信號(hào)的觀測(cè)結(jié)果在統(tǒng)計(jì)資料中的重要性和觀測(cè)有結(jié)果的數(shù)據(jù)同樣重要。經(jīng)過(guò)分析，他們的結(jié)論是：在總共6顆恒星中，其中1顆擁有質(zhì)量近似木星的行星，其半數(shù)具有質(zhì)量接近海王星的行星，2/3則具有質(zhì)量大小屬“超級(jí)地球”范圍的行星。該調(diào)查中對(duì)行星質(zhì)量和距離所設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)是：距離母恒星7500萬(wàn)千米～15億千米（以太陽(yáng)系為例，這個(gè)范圍包括了從金星到土星）；質(zhì)量范圍：從地球的5倍開(kāi)始，直到木星的10倍。

綜合各種資料后，他們的結(jié)論是：平均起來(lái)，每個(gè)恒星所擁有的行星數(shù)量應(yīng)大于1，“這是普遍定律而非少數(shù)例外”。

丹尼爾·庫(kù)巴斯結(jié)論說(shuō)：過(guò)去我們以為，地球在銀河系中是多么特別，多么不同。不過(guò)現(xiàn)在看來(lái)，質(zhì)量和地球相近且環(huán)繞在母恒星周?chē)男行?，在我們的銀河系里，恐怕有數(shù)十億那么多！

加利福尼亞大學(xué)厄?yàn)撤中５母ゼ醽啞ぬ亓植紶柊l(fā)表評(píng)論時(shí)表示，“在我手上有一張清單，上面列了可以用來(lái)找系外行星的方式一共17種，目前只用上了5種，未來(lái)，找到更多行星應(yīng)該不太意外”。