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寻找逆行行星

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寻找逆行行星

作者:编译刘声远

来源:《大自然探索》2012年第05期

约翰·约翰逊至今还记得自己发现第一头“蓝狮子”的那个夜晚,当时他正透过夏威夷岛的

死火山莫纳克亚山巅的“昴星”望远镜观测天空。当晚早些时候,在他驱车经过碎石路到达山巅前,他的合作伙伴焦希·维恩从马萨诸塞州打来电话,开玩笑地说:“发现逆行行星,就在今晚。”

所谓逆行行星,是指在与母恒星自转方向相反的轨道上围绕母恒星公转的行星。太阳系里没有这样的行星,但包括约翰逊在内的少数几位天文学家,十分期待能在另一颗恒星周围发现逆行行星。身为美国加州理工学院科学家的约翰逊说:“(寻找逆行行星)就好比踏上撞见一头蓝狮子的狩猎远征。”

蓝色的狮子当然很另类,恐怕永远都找不到,但自从1995年发现第一颗太阳系以外的行星以来,大自然看来一直在向我们提供“绿斑马”、“橙犀牛”和“紫野牛”之类令人匪夷所思的东西。首先是“热木星”——在比木星与太阳之间的距离近得多的轨道上环绕母恒星运行的行星。然后是肿胀的行星,其个头相对于其质量而言实在是过于庞大。质量比地球大、却又比海王星小的行星,在太阳系中是不存在的,而在太阳系以外并不鲜见。还有一些太阳系外的行星的公转轨道高度偏离正圆,在这一点上它们很像是太阳系里的彗星。约翰逊说:“当我们发现其他的恒星-行星系统时,没有人料到它们与我们的太阳系截然不同。”

直到最近,与母恒星反着转的行星才被发现。少量小行星、海王星的卫星特里同(海卫一)及某些类型的星系也不按规则出牌(请参见相关链接《逆行卫星》和《逆行星系》)。事实上,怪异的世界是如此之多,科学家现在开始意识到,行星和其他天体的生命可能比他们曾经认为的要复杂得多,我们所知的太阳系行星可能不过是“冰山一角”。逆行行星启发我们:还有很大一座“冰山”等待我们去发掘。我们也许最终会发现:像地球这样能在可居住地带内(与恒星的距离不远也不近,因而允许液态水的存在)稳定存在的岩石行星,实际上只是宇宙中的一个特例罢了。

有关逆行行星的故事要从2005年讲起。当时约翰逊和维恩为太阳系外的行星系统所惊,于是把注意力集中于这些系统的一个尚未被测量过的基本特征,而这个特征或许会带来新的发现。这个特征就是——行星轨道面与母恒星赤道之间的夹角。

在太阳系中,这个夹角平均只有7°。也就是说,太阳系中所有行星都在太阳自转的方向

上围绕太阳运转,行星的轨道面几乎与太阳的赤道重合。这被认为是太阳系的形成过程(从一

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