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标  题: [摘录]小望远镜发现巨行星
发信站: 铭传□梦别境 (Sun Sep  5 22:33:50 2004)
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小兵立大功又一活例!加纳利天文物理研究所(Astrophysical Institute of
the Canaries,IAC)天文学家Roi Alonso等人,利用口径仅4英□(10公分)
的小望远镜(跟17世纪初当时伽利略使用的望远镜一样大...),成功地搜寻到
一颗新的系外行星(exoplanet),所以,大家别再小看你手中小望远镜的威力
了。相关发现报告将发表在天文物理期刊快讯(The Astrophysical Journal L
-etters)中(http://arxiv.org/abs/astro-ph/0408421)。

这颗新的系外行星编号为TrES-1,位在天琴座方向,离地球约500光年,是大小
与质量都和木星差不多的气体巨行星,距离母星约640万公里,每3.03天(约72
小时)环绕它的母星一周,比我们太阳系中水星与太阳的距离和公转周期还近且
快许多,因此与我们木星的最大差异,是它的表面温度高达摄氏2700度左右,故
是所谓的「热木星(hot Jupiters)」。

Roi Alonso、哈佛史密松恩天文物理中心(Harvard-Smithsonian Center for
Astrophysics,CfA)David Charbonneau、国家大气研究中心(National Center
for Atmospheric Research,NCAR)Timothy Brown和罗威尔天文台(Lowell Obs
-ervatory)Edward Dunham等人组成一个跨国的系外行星搜寻网(Trans-Atlantic
Exoplanet Survey,TrES),工具都是一些价格不贵的小望远镜,他们仅专注地
观测36平方度的一小块天区,而且只查找这天区中比较亮的12000颗恒星,利用行
星经过母星前方会使母星亮度降低的「行星凌日法(transit method)」来搜寻
系外行星。不过由於一颗木星型巨行星只能遮蔽类太阳恒星约1/100的光,因此仪
器虽简单,他们必须花许多功夫在资料分析方法上。

他们搜寻到16个可能有行星存在的状况後,再利用夏威夷10米凯克望远镜(W.M.
Keck Observatory)、美国亚利桑纳州的Whipple天文台和麻州的Oak Ridge天文
台进行光度和光谱观测以便确认。最後,这颗新行星的确认是凯克望远镜的功劳。

凌日法比传统重力扰动法(都卜勒效应)优势之处,在於凌日法可以从掩食时亮度
降低的程度与时间,计算出行星的正确质量、体积与轨道周期,甚至是行星的大气
状况,但由於凌日法必须碰巧行星公转轨道恰好几乎侧面朝向地球,因此为了增加
成功机率,以凌日法观测的天文学家必须以量取胜,监测大量恒星,以防错失那微
的机率;目前掩星法大都是观测数量比较多、亮度比较暗的恒星,不过,Alonso等
人逆向操作,专门搜寻那些比较亮的恒星,因为他们认为:因为行星的光是反射其
母星的光,所以如果一旦真的找到系外行星的存在,则要直接研究这些系外行星也
必较容易。

第一颗以凌日法发现的系外行星HD 209458b的质量虽与TrES-1差不多,但体积足足
大了30%,天文学家用各种理由,都无法让这颗行星的结构能与现行的行星结构理
论吻合。然而TrES-1的大小与质量,都能符合理论,因此天文学家现在反过来认为
HD 209458b或许是一颗「怪胎」。

天文学家现在公认热木星型的行星,应该是在离母星比较远的地方形成,之後逐渐
向母星靠近,并在向内漂移的过程中,利用它的重力优势将其他行星驱赶出行星系
统。目前天文学加发线的系外行星多半是热木星,显示我们太阳系中的木星显然比
较「稳定沈著」。此外,由於TrES-1非常靠近母星,且是从离母星较远处迁移到较
近处,因此它应该没有卫星和行星环;不过,话虽如此,这些天文学家还是希望能
持续监测这颗行星的光度变化,期能确认TrES-1是否真的没有卫星和环,并经由光
谱资料研究TrES-1的大气组成。

参考资料来源:http://www.cfa.harvard.edu/press/pr0427.html

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