凌星系外行星的獵手

文／Sara Seager 譯／傅承啟

TESS空間望遠鏡是NASA的下一個系外行星探測計劃，旨在通過對約20萬顆鄰近恆星的巡查，來搜尋系外行星的信號。

仰望黝黑的夜空，肉眼可見數以千計的恆星。每顆恆星都是一顆太陽，如果我們的太陽擁有行星，那麼其它恆星也理應擁有行星，這是無可非議的。事實也確實如此。天文學家現在已經知曉了數千顆系外行星，他們懷疑幾乎每顆恆星都有一個行星系統，這意味著我們的銀河系有著大量的系外行星。

感謝開普勒空間望遠鏡的開拓性工作，現在我們知道較小的岩質系外行星也非常普遍，而且行星系統有著令人驚訝的多樣性。

但是，許多系外行星的搜尋工作瞄準的都是一些特定的天區，下一步的工作很自然就是實現基於太空的全球巡天。十年前，麻省理工學院的George Ricker、Roland Vanderspek和史密森天體物理天文台的David Latham合作，就曾策划過這樣一個特殊的巡天計劃，美國NASA即將發射的系外行星凌星巡天衛星TESS就是實現這項計劃的，George和Roland分別擔任了該項計劃的正副首席研究員。

TESS計劃旨在通過地球附近恆星的凌星現象尋找行星。恆星看起來通常是附近的比遠處的要更亮。因為近星有更多的光線射向我們，所以當小小的行星在它們前面通過並遮住其部分光線時，我們會較容易地探測到這顆弱小的光點。恆星越亮，實現精細跟蹤觀測也越有可能。具體說來，天文學家希望能夠測量系外行星的質量，並探測小岩石行星的大氣，但對於絕大多數遙遠（因此也是微弱的）的恆星而言我們無法測定這些行星特徵，然而這類恆星正是開普勒空間望遠鏡最初計劃觀測的目標。另一方面，TESS的主要興趣只是數百光年距離上的恆星，因此比開普勒恆星通常要亮好幾百倍。

制定TESS計劃的主要理由或如NASA公開宣稱的第一階段的科學要求，是要向天文界提供50顆直徑小於4個地球半徑並有測定質量的行星。50這個數字聽起來好像沒什麼了不起，但是這50顆系外行星將構成有進一步研究價值的凌星行星表，這是一個可提供後續觀測的行星表，它最終能使我們充分認識這類小小的系外行星族。

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