人類首次觀測到太陽系外行星繞恒星運動蹤跡

1、人類首次觀測到太陽系外行星繞恒星運動 蹤跡美國報道，2019年11月13日，美國加州大學伯克利分 校天文學家保爾•卡拉斯（Paul Kalas）研究團組，向全世 界發(fā)布了恒星 北落師門”有行星環(huán)繞運動的照片。這是人類 首次實際觀測到太陽系外行星繞恒星運動的蹤跡。（圖1）圖1行星繞恒星北落師門運動的蹤跡照片中央的白色亮點就是全天第 18亮星 北落師門”，恒 星周圍的紅色光影區(qū)是圍繞恒星運動的小天體帶或塵埃盤。右下角小方框的放大圖中顯示由一顆行星北落師門b”繞恒星運動的軌跡：2019和2019年兩次照相，處在不同的位置 上。圖2北落師門在星座中的位置北落師門位于南魚座，亮度1.1

2、6星等，光譜型 A3V ,是黃道上四顆著名亮星之一（另三顆是：金牛座畢宿五，天蝎座 心宿二，獅子座軒轅十四），質量為太陽的2.3倍，直徑為太 陽的1.7倍，距離我們25光年。西方稱之為 Fomalhaut,阿 拉伯原文意為 衍的眼睛”。深秋時節(jié)，在我國緯度50度以南 廣大地區(qū)都可以在飛馬座以南、寶瓶與摩羯之間見到它的身 姿。（圖2）北落師門b”距離北落師門約115天文單位（172億公里）， 比海王星到太陽的距離遠 3.8倍，比地球到太陽的距離遠115倍，公轉周期872年。它的質量約為木星質量的3倍。北落師門雖然年輕，但預計壽命較短，只有太陽的1/10。北落師門雖然溫度較高，發(fā)生的熱量比太陽大1

3、0倍，但由于 北落師門b”離恒星太遠，不大可能有生命存在。按人類 唯一知道的生命模式，液態(tài)水是生命存活的必要保證。一顆 行星即使有水，如果離恒星太遠，水會結冰；如果太近，水 會變?yōu)檎羝?。所以恒星周圍的生命帶”有一定的范圍限制。對于太陽，生命帶必需近?.4天文單位，所以土星以外的行星上不可能有生命存在；對于北落師門，生命帶必需近于 20天文單位，所以 北落師門b”也不可能有生命存在。在銀河系3000億顆恒星當中，北落師門應當算我們的近 鄰。它到太陽的距離之近，在所有恒星中排第80位；在21顆亮于1.5等的亮星中排第5位。比之更近的4顆是：南門 二（4.4光年），天狼星（8.6光年），南河三（1

4、1.4光年），牛郎星 （16.3光年）。這次發(fā)現(xiàn)是人類首次實拍到太陽系以外，一顆 行星繞恒星運動的蹤跡，應當是天文學歷史上里程碑式的重 大進展。北落師門行星系統(tǒng)與太陽系相比較，它的星周塵埃 盤的一部分可能相當于太陽系的柯依伯帶。上世紀90年代的天文觀測已經證實， 美籍荷蘭天文學家柯依伯 （G. P. Kuiper） 早年提由過的見解：在冥王星軌道兩側，寬約30億公里的環(huán)狀區(qū)域內，有10億至100億顆以冰為主要成分的小天體 繞太陽公轉運動。雖然柯依伯生前未能親見這些小天體的真 實發(fā)現(xiàn)，但至今已發(fā)現(xiàn)這樣的天體近千顆，被稱之為柯依伯 帶天體。有幾顆甚至比冥王星還大。這也是人們不得不把冥 王星從行星行

5、列中退由來，而歸入到柯依伯帶天體的主要原 因。圖3北落師門行星系統(tǒng)與太陽系比較圖北落師門的 冰小天體帶”外圍直徑約比柯依伯帶大 3倍, 達230天文單位（345億公里）。圖3是北落師門行星系統(tǒng)與太 陽系的比較。上圖藍色的是北落師門可能存在的冰小天體帶”，藍色方框的大小相當于太陽系的柯依伯帶（中圖綠色環(huán)帶），中圖藍色方框內是木星軌道以內的太陽系范圍，下圖棕色環(huán)帶是火星與木星之間的小行星帶，擁有幾千萬顆以石頭 為主要成分的小行星。在比北落師門b更近處，是否也有像太陽系八大行星和小行星帶一樣的天體系統(tǒng)，甚至有像地球 這樣的擁有生命的行星？現(xiàn)在還不得而知。截至2019年12月12日，全球天文學家已發(fā)現(xiàn)系外行星 333顆，大多數(shù)都是用間接方法發(fā)現(xiàn)的。像北落師門 b這樣 直接拍到行星圖像的只有幾例，拍到行星運動蹤跡的僅此一 例而已。所有已發(fā)現(xiàn)的系外行星，質量都在木星級范圍，質 量如同地球的系外行星，還在人們的期待之中。天文學家寄 望于將在2009