寻找系外行星的方法如何观测系外行星

银河系存在大量的流浪行星，像幽灵一样到处在银河系穿梭？是的！宇宙可能充满了流浪行星，而我们甚至都不知道。

从我们自己的行星系统，谁都能意识到银河系行星的数量远超过我们银河系中的数千亿颗恒星。但你可能想不到，相比于目前天文界已观测到的数千亿颗恒星，目前人类大概只发现了两千多颗系外行星，而且还是太阳系附近的非流浪行星。对比起来，简直少得可怜。原因是什么呢？其实一想就通。主要还是因为行星比宿主恒星暗弱得多，体积又小，大部分无法直接观测，因此发现的难度非常大。

因此寻找系外行星，一般天文界采用的是间接方法：即由于行星的存在会使得宿主恒星的一些观测性质发生变化，通过观测这种变化，便可得到行星的一些信息。目前主要通过以下两种方法发现这些系外行星。第一种方法，恒星摆动观测法。众所周知，大部分的行星自转的同时，还在围绕恒星以椭圆轨道做周期运动。此时，大众认知里一般会误以为，小质量的天体是在围绕大质量天体运转。实际上，它们是在围绕着一个共同的质心运转。比如木星和太阳的组合体，运转质心就不在太阳中心。假如两颗质量接近的星体相互绕转，那两个星体轨迹的位移会更明显。而这样的星体相互绕转时，其中恒星发出的光谱，会发生“多普勒频移”，对光谱频移进行分析，就可计算出行星运动速度，然后进一步计算出它的质量。依靠这个方法原理，通过长期观测宿主恒星的微弱位移，便能估算出恒星附近有没有行星。

但是这种方法，只能发现相距不远的星体，且行星质量需要跟宿主恒星差距不能太大。换句话说，就像是外星人在远处观察太阳系，充其量只能找到木星，其他行星就很难发现了。总结一下就是，行星对恒星的运动势必会产生各种影响，从地球观察这些地外恒星，它的一些天文属性会发生微小的变化，比如亮度、速度、光谱等。通过观测这些变化，间接就可确定行星的存在，甚至可以确认系外行星自身的一些星体数据。这就是恒星摇摆观测法，也是目前效果非常显著的方法，许多系外行星都是通过这种方法被发现的。第二种方法，行星凌日观测法。通过观测“凌日”现象，发现行星。“凌日”现象是指观测恒星的时候，观测者能看到恒星“主体”上有黑点遮掩移动，或者发现恒星的亮度发生了变化。而行星凌日这种现象，在我们太阳系内就有现成的例子。比如在地球形成的轨道之内，我们耳熟能详的水星凌日或金星凌日，就是此类天文现象。

天文学家同理也会通过一样的方法，去观测其他地外太阳系从而间接找到行星。但也不是想象中那么容易。恒星往往非常明亮，地外行星即使“凌日”，直接远距离观察，犹如蚂蚁爬过太阳只会被恒星的“光芒”笼罩吞没。这时候科学家为了看到行星，会使用天文工具来消除掉宿主恒星耀眼的光芒。但是这种方法，只能看到轨道基本处在地球和那颗宿主恒星直线上的行星，因为只有这样观测者才能目睹“凌日” 。稍微想一下，就知道这样能发现的行星是非常有限的。

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