截止2028年5月,人類已經發現了3767顆系外行星。其中的77%是通過凌日現象發現的。這些行星幾乎全部都在銀河系以內。克卜勒太空望遠鏡用凌日法大約發現了18000顆地外行星的候選者,其中有262顆可能存在於恆星的宜居帶之中。相信經過一段時間的確認,系外行星的數量會大幅增長。
圖:克卜勒望遠鏡,它的主要任務就是發現和研究系外行星
凌日法
當系外行星經過地球與恆星的連線時,會遮擋住一部分恆星的光芒,造成恆星的視星等下降0.01%。這種方法的靈敏度很高,能夠發現用其他方法(徑向速度法等)觀測到的大行星質量1/30~1/600的較小行星。這些行星和地球差不多大。
通過凌日法能夠大致估算出系外行星的半徑(遮擋了多少光線)。再結合徑向速度法就能估算出系外行星質量大小和軌道參數。
徑向速度法
當一顆行星繞著恆星公轉時,會導致恆星在一定範圍之內有規律的移動。這樣的移動會導致恆星光譜的紅移或者藍移。這就像火車迎面開來時汽笛的聲音會變得尖銳(聲音波長縮短),遠離我們時汽笛聲音會變得低沉(波長增加)。這就是克卜勒效應。
利用克卜勒效應可以檢測哪怕只有1米/秒的速度變化。這樣就可以測算出行星的大概質量。
通過分析行星的光譜,我們還能知道行星大氣的化學元素。
克卜勒452b就是克卜勒望遠鏡利用凌日現象發現的一顆與地球非常相似的行星之一。
克卜勒452b圍繞著克卜勒452恆星運行。通過這個名字可以看出,它是在這顆恆星處發現的第一顆行星(從b開始編號)。克卜勒452是一顆與太陽相似的恆星,它的質量是太陽的1.04倍,半徑是太陽的1.1倍,年齡大約有60億歲,比太陽大了15億歲。這使得它的光度是是太陽的1.2倍(恆星年齡越大、質量越大,光度就越強,太陽每過10億年光度就增加約10%)。
克卜勒452b離地球大約為1400光年,以目前人類最快的探測器~新視野號的速度到那裡,需要2580萬年才能到達。
圖:克卜勒452b(右)與地球(左)的比較
據觀測,克卜勒452b的直徑比地球大60%,體積是地球的5倍,地表的重力是地球的兩倍。離恆星的距離大約是1.05個天文單位(地球是1天文單位)。公轉一周需385天。它大約處於恆星的宜居帶上。可能存在著液態水,這也意味著它可能存在生命。使用地球相似指數衡量,它是第6個最像地球的行星。
不過它離地球實在是太遠了,等我們擁有遠航到那裡的技術時,它可能已不再適合人類居住了:克卜勒452恆星正在走向死亡,它的光度會不斷提升,這樣就會烤乾整個行星,使它不再適合人類居住。地球同樣如此,大約在10億年後,地球就會遭受同樣的命運。