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因此并不奇怪,第一批被探测到的系外行星往往比木星更大,并且其轨道距离恒星只有一个天文单位,我们称之为“热木星”
。
“热木星”
的发现曾引起相当大的轰动,因为这些“热木星”
位于恒星的冰霜线之内,并且不可能形成于它们现今所处的位置。
人们已经接受了“热木星”
会进一步演化,然后向内迁移的观点。
这重新引发了关于我们太阳系早期行星迁移范围的争论。
如果木星继续向内迁移,它将依次摧毁或驱散每一颗类地行星。
有一段时间,对“热木星”
的研究开启了这样一个前景:“热木星”
摧毁或驱散每一颗类地行星的行为是正常的,而像我们太阳系这样存在类地行星的系统则是非常罕见的。
然而,改进的系外行星探测技术以及新出现的系外行星探测技术已经开始发现岩质行星,这表明早期“热木星”
的发现,仅仅是由于“热木星”
更容易被发现而已。
凌日
第二种常用的搜寻系外行星的方法是寻找“凌日”
,这种方法的使用频率可能很快就会超过径向速度法。
一颗系外行星挡在它的恒星之前,使恒星光线的一小部分被阻断,这种现象就叫“凌日”
。
大多数凌日现象可利用自动望远镜对可能存在行星的恒星进行反复扫描发现。
这些自动望远镜最初是地面上的望远镜,但现在也有太空专用望远镜。
只有当系外行星的轨道平面几乎完全平行于我们的视线方向时,凌日才可能发生。
从统计学上讲,这大约只适用于0.5%的系外行星系统。
在凌日过程中,星光一般只是轻微变暗。
但是对最大的系外行星来说,星光变暗的幅度也最大。
此外,对运动轨道靠近恒星的系外行星来说,凌日发生的频率也更高。
因此,运动轨道靠近恒星的最大系外行星更有可能被探测到。
于是,“热木星”
被发现的概率再一次多于任何其他类型的行星。
恒星与行星的相对大小可以通过恒星光线变暗幅度的精确值来推断,而凌日持续的时间可以为我们提供轨道速度和轨道半径的线索。
因为凌日现象表明系外行星的轨道平面在我们的视线方向上,所以对后续的径向速度测量就可以帮我们更好地描述该系统。
在这种情况下,我们用径向速度法得到的行星质量是真实值,而不是最小估计值。
影像法及其他方法
系外行星的成像极具挑战性,因为它们比恒星暗淡得多。
只有少数恒星的系外行星有个体成像。
如你所料,这些成像的系外行星都是木星大小或者比木星大,大部分在距离其恒星数十甚至数百个天文单位的轨道上运行。
2008年,夏威夷的红外望远镜获得的一幅自适应光学图像显示,有三颗系外行星围绕着编号为hr8799的年轻类太阳恒星运行,它们的轨道与该类太阳恒星的距离分别为24AU、38AU和68AU。
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