地球或許是宇宙中最奇怪的事物之一
宇宙中最奇怪的東西之一可能是–地球。已被人類發現證實、圍繞其他恆星運行的數千顆行星中,我們沒有發現任何與地球相當的行星。固然,有很多和地球大小相當的行星,也有很多像太陽這樣的恆星,但是距離相當的目前只有一個,那就是我們賴以生存的地球。
這其中很大一部分可能是找到一顆姐妹行星的技術難度。我們在太空和地面上的望遠鏡,通過兩種主要的方法找到其他恆星周圍的行星:搖擺(wobbles)和陰影(shadows)。
“搖擺”方式也稱之為視向速度(Radial velocity) ,主要追踪行星微妙的來回運動。因為軌道上的行星由於重力的作用,會把它們的恆星拉向這邊,然後拉向那邊。拉扯越大,行星就越“重”,也就是說,其質量越大。
而“陰影”方式則是獵取行星的望遠鏡在行星穿過其恆星的表面時等待著星光的微小傾斜–這種交叉被稱為“transit”。凹陷越大,行星就越寬。
通過這兩種方式,相對於小行星,大行星更容易被發現。而在“transits”的情況下,與地球大小相當的小型岩質行星在被稱為紅矮星的極小恆星面前顯示得更好。從某種意義上說,它們投下了更大的陰影,按比例遮住了小恆星的光線,所以像美國宇航局的TESS 太空望遠鏡這樣的儀器可以更容易地發現它們。當地球大小的行星經過時,一顆太陽大小的恆星不會變暗那麼多,這使得它們的過境更難被發現。
還有一個令人不安的問題:時間。一顆行星繞著地球與太陽的距離的恆星運行一圈大約需要365天–就像我們星球的”一年”。但是為了確認這樣的軌道,你的望遠鏡必須盯著那顆恆星,比如說,365 天才能捕捉到哪怕是一次“transits”–而且為了確定它真的是一顆行星,你至少要看到兩到三次這樣的“transits”信號。
所有這些困難都使得這樣的行星在很大程度上被今天的儀器所忽略。我們已經發現了大量的小型岩質行星,但它們幾乎都是圍繞紅矮星運行的。
在我們的銀河系中,紅矮星遠比像我們太陽這樣的較大的黃色恆星更常見。這仍然為數十億顆類似太陽的恆星留下了空間,而且,也許有相當數量的可居住的、地球大小的世界圍繞著它們。