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  • 1 # 地外天使講科學

    對於已觀測到的恆星有數千萬顆,但行星只有數千顆,為何都說行星更多呢之話題,我個人的觀點認為,人類觀測宇宙,的確是恆星的數量多於行星數量之現象,但說宇宙中行星的數量會比恆星的數量更多,這種說法是正確的。為什麼會這樣說呢?因為:

    一方面,科學家在透過天文望遠鏡觀測太空景象時,可觀測到的恆星數量的確是比行星數量多的情況,因為宇宙太空是一種無窮無盡的立體的銀河畫面景象,由於存在於宇宙太空數之不盡的恆星,都是自主發光的自然天體,況且其擁有的質量和體積巨大,更容易被發現。因而,觀測到恆星存在的數量會更多。

    二方面,由於太空行星的質量和體積相對於恆星來說較少,況且行星天體沒有自主發光現象,只會有本系恆星主體的反光現象,行星體圍繞著恆星公轉運動的過程,其反光的角度是發生變化的,是一種反光面極不穩定性的因素。因而,科學家在觀測太空時,只能觀測到較近距離的行星天體,而無法能觀測到較遠距離的行星天體。所以,所觀測到的行星數量當然會比恆星少的假象。

    三方面,存在於宇宙太空的行星數量,實際上是比恆星數量還要多出好幾倍,因為,宇宙是由數之不盡的恆星及其恆星系所構成的,在每個恆星系之中都會有一個恆星和諸多個大行星的存在,就如我們太陽系一樣,只有一個太陽(恆星)存在和目前擁有的八個大行星存在。這就能充分說明,行星的數量會比恆星數量更多。

    由此可見,人類觀測宇宙時,的確是恆星數量多於行星數量之現象,但實際上這是一種假象,說宇宙中行星的數量會比恆星數量更多之說法是正確的。

    不知這樣的回答是否準確?!如讀者閱後覺得我說的對或有道理,希給個點贊並點選關注我,可閱讀到我相關科學領域前沿近二千道的原創答題,定能閱覽到你感興趣的前沿科學知識。歡迎大家加入相關討論和發表意見。宇明於東莞市。(注:原創作品,抄襲可恥。歡迎轉發。)

  • 2 # 時空通訊

    已觀測到的恆星有數千萬顆,但行星只有數千顆,為何都說行星更多?

    已經發現的系外行星有數千顆,沒有發現的還有很多很多。

    所謂系外行星,不是指銀河系外行星,而是指太陽系外行星。太陽系本來不是一個星系,只是一個恆星系統,為了敘述方便,在這裡把太陽系外行星成為系外行星。

    在上世紀早期,由於觀測手段的限制,人類還沒有發現系外行星的存在。一直到了1990年,人類才第一次觀測到系外行星。

    隨著研究的深入,科學界對恆星系統形成的機理越來越清晰,知道了恆星和行星形成的過程,從而認為在恆星系統,行星是普遍存在的,而且一般都多於1顆,這樣算來,有多少恆星,就至少會有多少行星,而且行星只會比恆星多了。

    行星比恆星多就是這麼來的。

    恆星的形成機制。

    恆星的形成,都是由一坨光年級星雲漸漸收縮而成的,作為恆星系統的主恆星形成後,可以吸附掉全部星雲質量的絕大部分,比如太陽就吸附了太陽系質量的99.86%。但掃地也掃不那麼幹淨,總有一點點渣滓、小星子留在恆星吸積盤,然後經過碰撞凝聚,就會形成行星。

    太陽系被太陽吃剩下的0.14%殘羹剩飯,就形成了地球、木星等八大行星。其他恆星系統的形成莫不如此,因此科學家們估計一般的恆星系統都有行星存在,就是基於這個邏輯推斷。

    並不是所有恆星都一定有行星,但絕大多數恆星應該都有。

    恆星依靠中心核聚變來維繫自己的壽命的,越大的恆星中心壓力和溫度就越高,核聚變就越激烈,消耗的燃料就越多越快,因此越大質量的恆星壽命就越短。像一些大於太陽質量幾十倍甚至幾百倍的恆星,壽命一般都在億年以下,且由於其光度和熱量高輻射大,行星比較難以形成或靠近。但這種恆星很少,在銀河系數量不到10%。

    像太陽這樣質量上下的恆星,在太陽系約有10%左右,太陽壽命約100億年,行星就比較好形成和跟隨了。而在銀河系,小於太陽質量的恆星在80%左右,這些恆星叫紅矮星,質量大多數在太陽的0.1~0.5倍之間,這種恆星壽命特別長,有的長達萬億年以上。這類恆星周圍行星存在的可能性就很大,而且誕生生命的機率也很大,有人把紅矮星稱為“生命的搖籃”是不無道理的。現在在距離太陽最近的比鄰星和巴納德星都發現了行星,這兩顆星都是比太陽小的紅矮星。這也印證了中小恆星一般都有行星相伴的估計。像太陽質量及以下的恆星,行星一般都大於1個,甚至十數個。這樣一說,大致就知道為什麼科學界認為行星比恆星多了吧?

    但為什麼迄今發現的系外行星還只有幾千顆呢?

    這是因為行星相比恆星來說,實在是太小了。我們可以想象一下,太陽系所有行星、矮行星、衛星、小行星、彗星等天體加起來,質量只有太陽的0.14%,其中最大的行星~木星,質量只有太陽的0.1%,我們地球質量只有太陽的0.0003%。

    因此行星在太陽系隔遠了都很難看到,出了太陽系,動輒數光年以上,就更難看到了。用世界頂級的太空望遠鏡觀測天王星、海王星,也看得不甚清楚,只能夠看到模模糊糊的影響,看到的冥王星就更只有一個模模糊糊的光斑。(見上圖)

    哈勃空間望遠鏡拍攝的海王星照片。

    這些星球距離我們多遠?海王星約30AU(天文單位),也就是45億公里,也就是1光年的2102分之一;冥王星約40AU,也就是約60億公里,是1光年的1577分之一。

    而距離我們太陽系最近的恆星比鄰星都有4.22光年,是冥王星距離的6655倍。在這樣距離,我們肉眼連本身發光發熱的恆星都看不到,就更別說只是依靠反射恆星光芒才被人看到的行星了。

    人們依靠大型天文望遠鏡,才能勉強看到比鄰星,但也只能看到一個亮點,連圓面也看不到。目前能夠看到的恆星圓面極少,只有那些距離很近,盤面又十分巨大的恆星,才能夠被望遠鏡觀測到一個模模糊糊的圓面,比如參宿四,直徑約太陽的1000倍。

    現在發現的系外行星幾乎都是依靠“猜”出來的。

    當然這個“猜”是科學的“猜”,透過科學觀測手段確定它們存在的。其中最主要的手段就是“凌星法”。所謂“凌星法”就是某個恆星系統公轉軌道面正好在人類視線角度時,當行星執行到人類視線與恆星中間時,就會出現部分遮光現象,恆星的亮度就會出現一個光變凹坑,人們憑這個光變凹坑就“猜”出那裡有行星,根據光變的幅度變化,就能夠知道行星大小和公轉速度。

    除此之外,還有視向速度法和引力透鏡法等,相互印證補充,就能夠得出行星的質量、與恆星距離等,從而得出這顆行星是宜居帶還是非宜居帶。迄今為止真正依靠各種波段光譜望遠鏡觀察到的行星只有十幾顆,而且也就是隱隱約約的光斑(見上圖)

    對於迄今為止發現的4000多顆太陽系外行星,基本都是靠凌星法測出來的,真正透過望遠鏡觀察到的行星沒幾顆。(下圖)

    宇宙之大遠遠不止幾千萬顆恆星,甚至是無數恆星。

    我們銀河系質量約2000億太陽質量,恆星約有4000億顆。據科學家保守估計,宇宙中有星系幾千億個,而更樂觀的估計,宇宙中星系總數超過10000億個,甚至到10萬億個。

    我們想一想,每個星系的恆星都是以千億計,而行星更是以數萬億計,整個宇宙有多少行星?

    當然這只是一種估計,這個估計是有根據的。哈勃望遠鏡拍攝了一張著名的宇宙極深場照片,簡稱“XDF”,只佔據全天區的12700000分之一,裡面就包含有上萬個星系。而憑著人類目前望遠鏡解析度的極限,可能還有更遠更暗更多的星系沒有顯示出來,這就是目前對星系數量估計的依據。(下圖,圖中每一個光點都是一個星系)

    迄今為止,人類還沒有能力看清任何一顆系外行星的樣子,更沒有能力看清系外行星到底是不是有液態水或者有生命存在,甚至連太陽系家族內星球上有沒有生命存在也還沒摸清楚,因此人類探索之路任重道遠。

    但這並不等於地外行星只有幾千顆,也不等於宇宙中只有地球有生命和文明。

  • 3 # 鍾銘聊科學

    尋找系外宜居星球一直是我們的目標,然而在現階段,我們有能力探測到幾億光年以外的恆星系,卻無法探測到幾光年以外的行星。正因為如此,所以我們探測到了很多恆星,但探測到的行星數量卻少得可憐。

    觀測系外行星的方法

    目前,我們觀測宇宙的方法主要是透過電磁力,說白了就是系外星球發出的光子,被人眼或者是機器捕捉到,然後我們才能判斷該星球的存在。地球上的望遠鏡以及哈勃空間望遠鏡都是基於這樣的原理檢測外星球的。

    但是,能夠被檢測到的星球都是自身會發光的星球,也就是恆星,而行星由於不發光,雖然會反射光,但反射的光較弱,導致它的光子很難傳到地球上,所以我們無法直接觀測到它。

    雖然我們無法直接觀測到它,但我們可以透過間接的方式觀測到系外行星,比如:凌日法。

    我們知道,在太陽系中,太陽系的行星圍繞著太陽轉動,站在地球上觀測這些行星,就會發現每隔一段時間,行星就會走到恆星的位置,此時就是凌日現象。

    當行星凌日時,會導致恆星散發的光子有一部分被遮擋,因此傳輸到地球上的光子減少,人類可以持續地觀測系外恆星的亮度變化,判斷該星球是否被行星遮擋過。

    而且,不同尺寸的星球,在凌日時對恆星遮擋的程度不同,而這也有助於我們判斷該星系中行星的數量,以及行星的體積等。

    除了凌日法之外,科學家們還用了其他方法間接探測系外行星,但由於裝置的精細度,以及宇宙之間星球的距離實在是太遠,以至於我們無法觀測到更多的系外星球。所以我們觀測到的行星數量遠遠低於恆星數量。

    行星數量多嗎?

    在宇宙學中,有一個非常重要的原理叫做:地球並不特殊。不僅地球上的元素、物質不特殊,就連地球的形成方式也不特殊。

    地球形成於大約45億年前,在當時的太陽系周圍,有一個直徑為2光年的星雲物質。星雲物質通常是被視為恆星的搖籃。果不其然,沒過多久這些星雲物質在引力坍塌下不斷匯聚成了一個星球,這就是太陽。

    太陽的質量很大,幾乎吸收了當時所有的星雲物質,使得它的重量達到了太陽系總質量的99.96%;而形成太陽之外的邊角碎料則形成了其他星球,比如:地球、木星、火星等。

    在銀河系中,像太陽這樣的恆星系有成千上萬顆,不過也有一些恆星系並不只是擁有一個恆星,而是雙星或者三星系,比如《三體》中的三體星人就是三星系。

    雖然像太陽這樣的單星系佔比不高,不過在銀河系中,無論是雙星系還是三星系,形成過程都和太陽系類似,都是由星雲物質引力坍塌之下形成,而在形成過程中,也會有一些邊角碎料形成行星。

    之所以是行星而沒有形成恆星,是因為想要成為恆星是有門檻的,質量最少相當於太陽質量的8%,否則無法引發自身核聚變。

    因此,不是所有的星球都會形成恆星,在恆星系中,還有很多行星的存在,只是因為它們不發光,我們很難探測到它們的存在。

    總結

    在數學中有一個詞語叫做倖存者偏差,意思是說如果我們只關注經過篩選後的資料,而沒有關注篩選的過程,那麼我們將會得到錯誤的結果。

    比如:在探測宇宙時,由於恆星發光,更容易被人類的探測器探測到,所以我們發現的恆星數量要多許多。但行星的探測比較麻煩,而且對儀器的精密度要求非常高,以至於我們探測到的行星數量有限。

    但從星球的形成方式來看,從理論上講,行星的數量要遠遠多於恆星的數量。

  • 4 # 加點藍吧

    在宇宙中存在眾多型別的恆星,不同型別的恆星其起源和演化是不同的。太陽這樣的恆星稱為混合型恆星,它既繞著大質量星球轉動,又有小質量天體繞其公轉。而太陽這樣的恆星在恆星中的佔比不高,許多恆星並無行星。因此以為宇宙中行星一定比恆星多不夠準確。而在技術條件上尋找行星的困難也可想而知的。

  • 5 # 老何157501439

    因為恆星都有行星圍繞著運轉,但是由於行星不發光,除非有凌日現象發生,否則基本上是看不見的,即使在我們的太陽系內想從地球清楚的觀察冥王星都幾乎不可能,只能發射星際探測器,比如說新視野號,但是,目前人類的科技發展水平還岀不了太陽系,想探測太陽系之外的星際空間只能等到未來科技發展到了再說。

  • 6 # 來看世界呀

    答案很明顯了,恆星體積大又會發光,行星體積小又不會自己發光。觀測到的行星少是因為觀測難度太高,而根據恆星系統的演化過程,最少可以確定行星數量非常龐大。

    題主的問題描述是不對的,人類能夠直接詳細觀測的恆星相比星系中恆星總數也少得可憐,實在是太遠了,看到已不容易,仔細研究更難實現。科學家們認為宇宙有1000多億星系、銀河系有2000多億恆星,是按照恆星之間的距離等資料估測的數字,並不是準確的數字。而科學家們還認為,行星的數量是非常多的,但至今觀測到的行星卻很少,不是因為不存在,而是人類科技實力不夠觀測不到而已。

    透過觀測太陽系恆星、行星的執行規律可以獲得以下規律:木星等巨行星在繞太陽執行的時候,軌道並不是真的是個圓,而是有波動的,而太陽也會在巨大的引力作用下,自轉軸發生輕微的擺動,如果系外恆星周圍有質量較大的行星,也會對恆星的自轉等造成一點影響;月食現象我們都知道,如果系外恆星周圍有行星環繞,那麼恆星的光也會週期性地被行星擋住一部分,會有周期性的、穩定的亮度變化。這些觀測方法雖然可行,但是由於行星相對於恆星實在是太小了,對恆星的影響不大,加上系外恆星一般距離地球很遠很遠,因此難以用這些方式確認其周圍是否有行星圍繞。宇宙恆星那麼多,在人類觀測不到的地方,肯定會有別的行星存在。

    另外,科學家曾觀測到正在形成的恆星系統,中央恆星是比較容易觀測的,恆星周圍會形成恆星盤,但是有時候觀測到的恆星盤中卻會有“缺口”之類的東西,那裡也分佈著物質,卻沒有參與恆星盤的構造,那隻能說明那裡有新的行星形成。結合太陽系的演化歷史,月球很明顯,上邊有很多龐大的環形山,是小行星撞擊引起,太陽系也是形成於碰撞,形成了現在八大行星、大量矮行星和無數小行星的較為穩定的構造,但是行星的軌道都在變動,未來沒準沒入太陽,也可能逃離太陽。

    宇宙這麼大,這麼多的星系,有無數的恆星形成和毀滅,根據恆星的形成過程,自然會有非常多的行星,一顆恆星周圍可以形成多顆行星,因此不難推斷宇宙中有非常多行星,但恆星和行星到底哪個多就無法確定了。

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