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):宇宙中有多少顆行星?

不久前,我(原文筆者)還是個孩童,那時候對行星的認識隻停留在太陽系范圍:有幾顆巖質的、有四個巨大的氣體行星、還有衛星、小行星、彗星、柯依柏帶小行星,我們所知僅此。

這些僅僅是太陽系裡的八顆行星(按照最新定義)。可別忘瞭太陽也隻是銀河系2000億-4000億顆恒星中的一顆,我們想知道其他恒星是不是也有行星圍繞,還想知道這些行星上是怎樣一番天地。

幾十年前對行星的討論帶有推測性,恒星的大小、質量、直徑和亮度都各不相同。太陽就是一顆G類恒星,分類共有七種。

一般人認為太陽的亮度比較有代表性,且屬於偏暗的恒星。因為夜空中很少能看見O類、B類或A類恒星,但是實際上恒星的亮度比肉眼所見還要明亮。比如離太陽最近的比鄰星(南門二),中型尺寸望遠鏡才能觀測到它。

實際上,太陽的亮度超過銀河系中95%的恒星。銀河系中M類紅矮星數量占到全部恒星的3/4,質量為太陽質量的8%-40%。

太陽在銀河系中孤立存在,不受其他恒星引力影響,但並不代表孤立是銀河系的普遍現象。

許多恒星並不單獨存在,而是以雙聯星、三連星、甚至幾百到幾十萬顆恒星的方式存在。

要想知道宇宙中到底有多少行星,並不能以太陽系的行星數量簡單乘以所知恒星數量。這種想法過於天真,但是考慮到人類掌握的信息太少,這也是一種解決辦法。如果按照這種算法,銀河系中所有行星的數量大概為2萬億-3萬億之間。行星外表千差萬別,這點從太陽系就可以看出。

在過去的幾十年裡人們已經在探索用其它方法偵測系外行星,常見的方法一種是徑向速度檢測法,一種是凌日法。維基

人類不可能觀測到全部行星,NASA開普勒望遠鏡視域內有大約10萬顆恒星,我們隻發現瞭幾百至幾千個。

這個數字不意味著每百顆恒星所含行星數很小。試想一下:如果開普勒望遠鏡觀測我們生活的太陽系,而太陽系在望遠鏡中的朝向隨機,下面是各個行星能被凌日法觀測到的概率。

是不是覺得凌日發生的概率沒有多大?其實真正的發生概率比你認為的更小,舉個例子,火星和水星體積太小,遮擋不瞭足夠面積的太陽光,即便用人類現在最先進的探測科技也無法探知。而四個大型氣體行星體積夠大,但是軌道又過長,凌日機會太小,無法成為候選行星。

如果開普勒望遠鏡觀測和10萬顆類似太陽的恒星,大概能發現總共410顆恒星和700顆的行星。

目前已知有11000多顆至少有一顆候選行星的恒星和18000顆潛在行星,軌道周期從12小時到525天不等。

研究這些行星讓人們知道:

1.行星差異非常巨大,大多數和地球不同;

2.行星圍繞的恒星類別很多,有雙聯星有三連星;

3.我們隻是觀測到那些夠大、離恒星夠近,而且適合我們觀測角度的行星。

銀河系中有1000億至2000億顆行星,這還隻是理論下限。如果估算的話,數量級至少要跳一級——10000000000000(10萬億),隻是就我們的銀河系而言!

這還不包括孤行星,也就是沒有母恒星的行星,如果算上這些宇宙深處的行星,我們生活的銀河系的行星總量還要在剛才的基礎上乘以100至100萬,就是說銀河系中應該有10^15至10^19顆行星。

根據目前的探測結果可以認定幾乎所有恒星都自帶行星,尤其是M類恒星還會帶有比太陽系更多的巖石行星。

科技進步讓人類能更精確重估這個數字,但就目前看來,行星的數量至少和恒星數量等同,隻會更多——行星數量至少是恒星數量的8倍。

放眼宇宙,這個數字可能達到10,000,000,000,000,000,000,000,00(10^25)。



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