科学家首次为太阳系外行星“称重”

发布时间:2002-12-12来源:


    在其他恒星周围发现行星变得越来越容易,然而给它们称重却相当困难。目前,美国科学家在迄今所发现的100颗太阳系外行星中,用哈勃太空望远镜逐步追踪的方法完全确定了两颗行星的质量。这项研究标志着科学家首次采用了一种能够提供可靠行星“规模”的细致方法。
      
    某些恒星受到一个或多个行星伙伴的重力吸引,在靠近或远离地球的方向上反复摇摆,天文学家就可通过测量这些恒星的位置来寻找行星。这种技术能够计算出每颗行星的最小质量,但由于无法将行星轨道倾角考虑在内,所以无法计算出行星的确切质量。如果得不到这些详细信息,天文学家就弄不清恒星的往复运动是源自一颗从我们的视点看位于较近的正向轨道上的大行星(就像时钟的分针),还是源自一颗较远的侧向轨道上的小行星。天文学家只能在一种情况下确定行星的质量:当行星直接穿越恒星前方而碰巧形成直线排列时。
      
    然而,通过精确测量来确定行星轨道的倾角是可能的。奥斯丁市得克萨斯大学的天文学家G.Fritz Benedict及其同事用天体测量学实现了这点:追踪恒星在太空中相对于太阳的位置。研究小组将哈勃望远镜的制导传感器(通常用来瞄准及稳定望远镜)对准一颗15光年远的矮星Gliese 876。该恒星的两颗行星中位于外侧的那颗每60天绕Gliese 876旋转1圈,使恒星的位置发生轻微摇摆。哈勃望远镜的27次独立点测记录下了这种摇摆,使研究人员得以确定该行星的轨道。他们随后推算出这颗行星的质量为木星的1.9倍,误差约为18%。12月20日的《天体物理学杂志通讯》将报告这一结果。Benedict表示,这些天体测量数据将使理论学家更容易建立关于行星产生及相互作用的详细模型。
      
    得州大学奥斯丁分校的行星搜寻者William Cochran并非研究小组的成员。他表示:“有确凿证据表明确实存在着类似于木星的行星。”这种方法很快就会得到广泛应用。Cochran指出,新的望远镜干涉计使用的是地面上的多面镜,其追踪行星的能力超过了哈勃望远镜。美国国家航空和宇航局(NASA)的太空干涉测量计划 ?SIM?将于2009年启动,能够测定出数百颗行星的质量。
    
    (舒华)2002年12月11日