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  • 1 # 開陽增一微吐槽

    主要有幾個方法。

    1)直接觀測。這是最直接也是最困難的方法。因為行星被來自其母星的光芒淹沒了。雖然很難。但由於科學技術的進步,最近幾年還是有些成就的。

    2)天體測量:研究恆星在天空中的精確位置稱為天體測量。恆星總是比行星大得多,因此恆星的軌道非常小。儘管行星引力導致的恆星位置變化非常小,但透過對恆星實時位置的仔細研究,已經發現了一些接近恆星巨大質量氣態行星。

  • 2 # 斯文清白

    兩種方法。

    一就是透過工具觀察,他們雖然不會自己發光,但是會反射附近恆星的光線。

    二就是科學家們根據各種定理進行推算,以此判斷某處應該存在行星。

  • 3 # 艾伯史密斯

    答:科學家有很多方法來尋找地外行星,比如行星凌日法、徑向速度法、直接測量法、引力攝動法,重力微透鏡法、脈衝星計時法、相對論法等等;其中凌日法是最有效的,目前人類發現大約5000顆地外行星中,有70%都是利用凌日法發現的。

    人類從上世紀,就開始了地外行星的尋找,現代天文學表明,宇宙中幾乎每顆恆星周圍都存在行星,但是行星不發光,所以要發現太陽系外行星是非常困難的;人類最早發現的太陽系外行星,是在1990年,利用了脈衝星計時法。

    一、脈衝星計時法

    當高速旋轉的中子星脈衝訊號掃過地球時,這顆中子星就可以叫做脈衝星,脈衝星直徑在10公里左右,以非常高的速度旋轉,由於角動量守恆,脈衝星的自轉週期非常穩定。

    如果在脈衝星周圍存在行星,那麼行星對脈衝星會產生引力擾動,使得脈衝星發出的脈衝訊號存在異常;在1990年,波蘭天文學家發現一顆名為PSR B1257+12的脈衝星訊號極為特殊,科學家根據這個異常訊號,發現了這顆脈衝星周圍的三顆行星PSR B1257+12 A、PSR B1257+12 B和PSR B1257+12 C,距離地球約2300光年,這也是人類發現的首批系外行星。

    二、行星凌日法

    當一顆行星經過母恆星和地球之間時,恆星發出的部分光線會被行星遮擋,從而造成恆星亮度發生週期性變化,利用這個原理,天文學家發現了超過3000顆的地外行星。

    比如2017年12月的訊息,NASA利用Google深度學習演算法,從開普勒太空望遠鏡的海量資料中,發現了數百顆行星,其中就有號稱“迷你太陽系”的開普勒-90,距離地球2545光年,在該恆星系統中就有多達8顆行星。

    開普勒太空望遠鏡,正是利用了行星凌日的方法,對天琴座和天鵝座中大約10萬顆恆星進行長期觀測,得到了近15萬顆恆星的資料,行星凌日的方法非常高效,可以讓我們發現大量的地外行星。

    三、徑向速度法

    行星圍繞恆星執行,相互之間會產生牽引力,當恆星受到徑向牽引時,恆星發出的光線會相應地產生藍移或者紅移,也就是光的多普勒效應,利用這個現象,天文學家就可以推測行星的存在,並測定行星的速度、質量、軌道半徑和公轉週期。

    比如1995年,天文學家在恆星飛馬座51(視星等5.5,距離50光年)周圍,利用徑向速度法,發現了一顆0.5倍木星質量的行星,這也是人類發現的首顆熱木星。

    四、引力攝動法

    利用行星引力對恆星的橫向拖拽效應,如果恆星與地球的距離不遠,那麼從望遠鏡中,我們可以直接觀察到恆星的引力攝動影響。

    比如距離太陽最近的恆星是比鄰星(4.2光年),在2019年4月,美國加利福尼亞州伯克利的天文學家,就利用行星對比鄰星的引力攝動發現了一顆行星,質量是地球的1.3倍,公轉週期11.2天。

    五、相對論法

    行星在圍繞恆星公轉的過程中,會對恆星有一個拖拽,從而導致恆星的亮度發生微弱變化,這種辦法只適用於尋找大質量的行星,利用這個方法找到的行星也稱作愛因斯坦行星。比如Kepler-76b就是一顆愛因斯坦行星,質量是木星的兩倍,距離地球2000光年,就是利用這個方法發現的。

    六、重力微透鏡法

    廣義相對論表明,天體周圍會產生時空彎曲,在恆星和行星周圍也會發生時空彎曲,於是恆星表面發出的光線會產生一次光變曲線,如果再次經過行星周圍就會產生二次光變曲線。利用這個辦法,天文學家可以發現部分地外行星,甚至是流浪行星。

    七、直接成像法

    當行星距離母恆星較遠時,行星反射的光線就能從母恆星的光線中分離出來,相當於直接觀察行星,可以讓我們得到行星的詳細引數。

    但是這個方法對觀測裝置的要求極高,還要求行星的尺寸不能太小,距離地球越近越好,同時行星也不能距離母恆星太近,目前天文學家用這種方法發現了數十顆系外行星。

    以上七種探測系外行星的方法,都是各有各的優缺點,比如行星凌日法雖然效率非常高,但是當行星的公轉軌道垂直於地球方向時,這個辦法就失效了,而且行星凌日法不反應行星的大氣資料,只有各種方法相輔相成,才能讓我們發現更多的地外行星。

  • 4 # 宇宙v空間

    首先感謝邀請。今天的人類已經發現了將近5000多顆不同種類的類地行星,那麼大家心中肯定有疑問,那就是行星既然不發光,我們是如何觀測到它們的。又是如何測量它們的。和恆星不同,行星不會發光,所以我們無法接收到它們的光,因此也就沒有成像所說。

    現在科學家主要透過一種名為行星凌日法的方式來觀測類地行星,我們知道恆星發出的光會無時不刻的向外擴散,這種擴散由於是恆定的,因此人類不會發現異常。但是當恆星經過一個特殊的時期內,突然它的光譜變暗,這就代表有什麼東西影響它。

    科學家開始記錄恆星的變暗週期,透過計算週期,科學家就能知道導致變暗的東西是什麼!透過對光譜的分析和對比,科學家最終確定這是一顆圍繞恆星運轉的行星,並且透過這種方式。科學家可以計算恆星的質量以及可宜居帶的大小以及恆星的主要成分和體積。並且模擬出恆星的自轉和公轉週期。

    當這些資料都得到後,科學家會把資料加入到超級計算機中進行計算,這種計算會自動分析,該星系恆星質量生成的軌道和可宜居帶的大小以及範圍,並且根據光譜的變化,可以自動生成行星圍繞著它運轉,透過模擬計算恆星的年齡以及太陽風的變化,科學家就能知道該行星的具體質量以及位於恆星的距離。

    並且將這些資料都加入模擬計算中,科學家就能知道該行星是否屬於類地行星,表面是否存在海洋,它的陸地又什麼構成,它的晝夜溫差為多少,它的公轉週期和自轉週期是多少!並且可以模擬出大氣層的構造,大氣層的質量等以一系列資料,透過這些資料的運算。科學家就能確定該行星是否為類地行星,是否未來可以供人類或者生命體居住!

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