首张系外行星照片起争端

11月13日,两个天文学家小组公布了利用哈勃空间望远镜首次拍摄到的太阳系以外的行星照片,照片中显示的行星状如白色斑点,除了那些视觉敏锐的专家,一般人很难分辨出来,其中有三颗属于同一行星系统,第四颗属于另外一个系统。这四颗行星中都不太可能适合人类居住,但是这些行星的发现是我们在弄清楚太阳系以外是否有类似地球行星存在以及上面是否有生命存在的道路上迈出的第一步。     

系外行星凌星预报

前言 近年来,探测太阳系外行星的新发现层出不穷,不断吸引着公众的眼球：包含两颗地球大小行星的五行星系统、位于宜居带可能存在液态水的行星、围绕双星系统运动的行星……不仅仅是天文学家们在致力于系外行星的搜寻和研究,公众们同样对于系外行星、地外文明这一未知领域充满了浓厚的兴趣。     

十大太阳系外行星排行榜

几十年来,天文学家们一直在天空中搜寻围绕其他恒星公转的行星。但一直颗粒无收,直到1991年亚历山大·沃尔兹岑（Aleksander Wolszczan）和戴尔·弗雷尔（Dale Fral]）在奇特的脉冲星PSR B1257＋12周围发现了一个行星系统。4年后,米切尔·梅厄（Michel MaYor）和迪迪埃·克洛茨（D1dler Queloz）则在一颗普通的恒星飞马51周围发现了一颗木星大小的行星,它每4．2天就会绕其宿主恒星转动一周。     

系外行星凌星观测指南

为什么要观测凌星？ 当代天文学家对于在茫茫银河系内的千亿颗恒星周围寻找太阳系之外的行星（称“太阳系外行星”,后文简称“系外行星”）,尤其是类似地球这样可能孕育生命的星球（类地行星）有着极高的兴趣和热情。这一方面得益于人类对于探索地外生命与文明的不懈追求,另一方面对这些系外行星的探测及其物理性质的分析,对深入理解行星系统（尤其是我们所处的太阳系）的形成与演化机制也有着重要作用。     

太阳系外行星系统轨道参数的统计研究

自1995年第一颗类太阳恒星周围的系外行星发现以来,随着已发现的系外行星数目的增多,对系外行星性质的统计分析变得重要和有意义。截至2011年6月9日,共发现系外行星555颗。以这些系外行星的轨道参数为依据,对系外行星的性质进行统计分析,得出了一些有意义的结论。同时简要介绍现有的行星形成与演化模型并依据得出的行星统计性质对其进行检验,这对于系外行星的进一步探测具有一定的指导作用。     

超短周期系外行星研究进展

超短周期(ultra-short-period, USP)行星是指轨道周期小于1 d的系外行星,是近年来系外行星研究领域中一个新的前沿目标。USP行星的搜寻与确认需要借助傅里叶变换(Fourier transform, FT)和盒最小二乘法(the box least, BLS)等光变曲线分析算法,以筛选和确认精准的周期信号。利用统计方法可得到目前USP行星的轨道周期、行星半径、宿主恒星类型等分布特征。大部分USP行星半径小于2R⊕,受行星质量限制,大多数USP行星无法通过视向速度信号测得精确的行星质量。根据已有的观测结果可算出,部分USP行星的质量小于10M⊕,由此推测这些USP的组成更接近金属与岩石混合的类地行星。由于密近轨道可能发生光致蒸发等物质损失过程,USP行星大气的存在情况尚不明确。目前,USP行星被认为起源于热木星(hot-Jupiters)或亚海王星(sub-Neptunes),但USP行星与热木星的主星金属丰度的分布存在较大差异,亚海王星的光致蒸发起源理论可能性更高。USP行星轨道演化机制包括低偏心率轨道迁移和潮汐耗散的原位起源模型等。     

系外行星大气研究现状

探测系外行星的最终目的是为了寻找系外生命和宣居行星,而系外行星大气是人们了解行星宜居特性的窗口,所以系外行星大气的研究至关重要。近10年来,系外行星大气的理论研究和观测都发展迅速。受观测技术限制,目前观测到大气的系外行星主要是用凌星法探测到的热木星和超级地球,还有用直接成像法探测到的离主星较远的年轻气态巨行星。力求在系外行星大气领域飞速发展之际,对该领域研究现状做简明介绍。首先介绍系外行星大气的观测方法,随后介绍热木星和超级地球的大气概况和研究现状,最后对系外行星大气探测的有关项目进行简要介绍,以展示未来系外行星大气研究的前景。     

系外行星观测预报

系外行星发现快报欧南台提出观测系外行星大气的新方法8月底在北京举行的第28届IAU大会,除了全世界天文学界的巨擘齐聚北京、中国天文学者和年轻人有幸接触最高规格的天文奥林匹克外,最新的惊人发现也在大会上公布。     

寻找系外行星——中国在跟进

千百年来,人们有着这样一个疑问：“我们在宇宙中是孤独的吗？”天文学家正在努力回答这个问题。探测类太阳恒星周围是否存在行星系统是非常有意义的,它是人类迈向寻找地外生命的重要的一步。这些行星系统有可能也孕育着与我们相同的智慧生命和文明,另外研究行星形成所需的物理条件以及他们的存在对银河系乃至星系演化的影响具有十分重要的天体物理学研究意义。     

太阳系外行星的借尸还魂

行星上的水是从哪里来的?科学家们正在从白矮星身上寻找证据。因其在已知生命演化的过程中所发挥的关键作用,对于研究太阳系外行星来说,寻找水是至关重要的。然而,寻找其他行星上的水目前仍是一项进行中的挑战。近十年来,在行星被白矮星瓦解和吞噬的过程中,科学家对它们的成分进行了探测。由于重元素很快就会下沉到它们富含氢和氨的表面之下,在白矮星上探测到的任何金属(除了氢和氮之外的所有元素)都必定来自落到它之上的行星残骸。得益于这个过程,相比于地球内部的成分,天文学家对死亡太阳系外行星的内部有了更多的了解。     

发现土星尺寸的太阳系外行星

美国航天局的凌星系外行星巡天望远镜(Transiting Exoplanet Survey Telescope,简称TESS)任务由麻省理工学院的天体物理学家领导。该望远镜于2018年4月18日发射升空,主要目标就是寻找太阳系外行星.     

系外行星上的生命线索

近十年来,天文学家已经新发现了将近3000颗系外行星。将来,随着更多用于搜寻系外行星的新卫星发射升空,这一数字还会增长得更快。研究者最初关心的主要是尽可能多地发现系外行星,并且确定它们的质量和轨道。近年来,人们的关注点已经更多地转向行星更为特殊的性质,如化学组成、自转周期和大气特征(如,系外行星上的云).     

“科罗”等探测器觅系外行星

在．广袤茫茫的大宇宙中寻找类地行星无异于大海捞针,特别是地面观测受地球大气条件。限制,观测手段存在种种弊端,其困难程度可想而知。系外行星的探索任务如何展开？到底从哪个天空区域开始搜索？等等,这些问题一直困扰着天文学家。     

中外天文学家破解“热木星”的命运

由北京大学科维理天文与天体物理研究所天文学家领衔的一个国际研究小组近日发现,一颗太阳系外行星（WASP-12b）由于受到中央恒星引力的影响,正以大约每秒60亿吨的速度在向中央恒星流失质量。这是天文学家第一次见证了一颗行星瓦解和死亡的进程。他们的研究论文已在2月25日出版的《自然》（NATURE）杂志上发表。     

斯必泽发现系外行星盘上的水晶

天文学家们使用斯必泽空间望远镜审视5个距地球约400光年的年轻行星形成盘时,发现了其中有微小的二氧化硅晶体——方晶石和鳞石英。二氧化硅就是日常所见的玻璃的主要成份。当熔化和结晶后,可以形成石英。当加热到更高的温度,还可以形成常见于火山周围的水晶。正是石英晶体（尤其是方晶石和鳞石英）形成时的高温环境所发出的辐射,才让天文学家福里斯特和他的研究组得以找到这几个行星盘。     

测天宇入至微——访系外行星专家米歇尔·迈耶

采访手记：今年8月,第28届国际天文学联合会大会将在北京召开,《天文爱好者》将趁此良机采访一些国际顶尖的天文学家,和大家分享他们的天文感悟和人生智慧。本期我们通过网络采访了首颗围绕类太阳恒星旋转的系外行星的发现者米歇尔．迈耶教授（系外行星搜寻领域的开创者之一）,接下来还将陆续登出其他领域众多大师的专访。     

太阳系外行星系统构型的形成与动力学

自从Maryor和Queloz于1995年在51Pegb周围发现了第1颗主序恒星系统内的行星以来,人类已经利用越来越精密的探测方法获得了更多的太阳系外行星系统的信息.截至2010年3月,人类已经探测到了431颗太阳系外行星,其中包含了45个多行星系统.从统计结果来看,系外行星系统的构型以及行星的特点与太阳系存在很多差异.研究这些系统的形成过程可以对太阳系的形成有更深刻的理解,并将推进行星系统形成理论的发展.     

天文巨星——冰界

230年前的1781年,业余天文学家赫歇尔在望远镜里发现了天王星;25年前的1986年。“旅行者2号”（Voyager 2）行星探测器在飞往外太阳系的途中,对天王星进行了人类首次也是目前为止惟一一次“近距”观测。