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发现太阳系外的行星系
天文学家利用各种方法寻找行星系,于1995年确认了飞马座51号星周围有行星存在。这次划时代的发现,是利用与以前不同的视向速度观测法获得的。包括美国天文学家巴纳德(1857-1923)发现的巴纳德星在内,目前已有将近10颗星的周围发现有行星存在,这些行星都是利用“自行的观测”求得。所谓自行,就是恒星位置的变化,以角度的秒单位来表示恒星对背景星的移动量,恒星周围若有行星,由于彼此引力的影响,恒星会在两者重心的周围沿着椭圆轨道而动,恒星遂因“自行”,出现周期性摇晃。
确认恒星周围有别的天体环绕,除了观测“自行”摇晃的方法外,还有观测“视向速度”的方法。所谓视向速度,是指恒星在视线方向运动的速度。恒星如果在与视线方向或直角的面上转动,视向速度不会变化;旋转面如果在视线方向,视向速度变化最大;旋转面如果介于两者之间,视向速度将与旋转面的倾角正弦成正比。
飞马座51号星为5.5等星,近距太阳45光年。继飞马座51号星之后,美国旧金山州立大学杰弗瑞•马西等人的研究小组发现,在室女座70号星和大熊座47号星的周围,也有行量存在。室女座70号星距地球35光年,其行星的质量为木星的9倍,相当大,公转周期为116日。由于其表面笼罩着气体,表面温度达80℃,很可能有水存在,是个也许能合成氨基酸等化合物,甚至可望有生命诞生的环境。大熊座47号星的行星,质量是木星的2.5倍,公转周期为3年多。
最近利用视向速度观测,相继发现行星。麦克唐纳天文台的威廉•柯克兰表示,牧夫座的大角星、金牛座的毕宿五星和双子座的北河三星周围,有行星存在。根据观测,大角星周围有公转周期231日,质量为木星质量11.7倍的行星存在。毕宿五星周围有公转周期645日,质量为木星质量11倍的行星存在。北河三星周期有公转周期554日,质量为木星质量29倍的行星存在。大角星的周围,甚至可能有另外3颗行星存在。巨蟹座55号星、仙女座2星、HD114762星的周围,也发现了行星。
遗憾的是,以现在的“自行”、视向速度的观测精密度,还不能发现比地球小的行星。如果能检测出,至少也是与地球相当的行星。脉冲星的周围,则似乎有比地球小的行星存在。脉冲星是高质量星在一生的最后阶段,发生超新星爆炸后残留的天体,一面由磁极释出光束、电波束,一面高速旋转。行星若存在,来自脉冲星的脉冲周期将与行星的公转周期相当,脉冲将随行星的公转而变化。
1989年,天文学家观测到来自“1829-10”脉冲星的脉冲,以182日的周期变化。根据这个观测结果,推测有质量约为地球数倍的行星绕行。可惜后来发现这个观测是错误的。但在接下来发现的“1257+12”脉冲星周围,似乎又明显有行星存在。这些行星为什么在超新星爆炸时不飞散而残存下来,其原因不得而知,但是超新星爆炸所产生的大量高能粒子却会倾注在行星表面,因此只能确定脉冲星的行星无法孕育出生命。
虽然陆续发现了一些太阳系外的行星,但明确知道由太阳系圆盘形成的行星,则尚未发现。从原文看,对“自行”这一概念的说明,最准确的一项是 ( )
A.恒星的位置以角度的秒单位发生变化,恒星出现了周期性的摇晃。 |
B.由于与自身周围的行星彼此吸引,恒星在两者重心的周围沿椭圆轨迹发生的周期性摇晃,产生了位置变化。 |
C.发现恒星周围有别的天体环绕的一种先进的观测方法。 |
D.恒星在视线方向或直角的面上转动产生的速度变化属“自行的观测”方法。 |
下列表述,不符合原文意思的一项是 ( )
A.飞马座51号星等将近10颗恒星的周围都有行星的存在,这些发现都是利用“自行的观测”法求得的。 |
B.自行、视向速度等观测法虽然有很多新发现,但比地球小的行星尚不能被发现,这说明上述观测法的精密度还不理想。 |
C.高质量量发生爆炸后残留的天体,一方面由磁极释放出光束、电波束,一方面高速旋转,这个天体就是脉冲星。 |
D.在恒星周围发现的众多行星与太阳、地球的距离不等,它们的质量大小、公转周期也不相等。 |
根据原文的信息,下列推断正确的一项是 ( )
A.新行星的发现将为生命诞生提供新的环境,室女座70号星的行星被证明具有这种功能。 |
B.脉冲星周围行星的公转周期一定与脉冲星的脉冲周期相当,因而观测其脉冲周期就必然能发现质量小于它的行星的存在。 |
C.太阳系外的行星系的存在,证实了“有恒星就一定会有围绕它转动的行星”这一不少天文学家的论断。 |
D.天文学家利用视向速度观测法,自行观测法等不断寻找行星系,看来科学地探测宇宙的方法将揭示更多的太空奥秘。 |