太阳系外的行星是什么模样? 科学家才刚开始有所

科学家发现的系外行星(太阳系以外的行星)数量，就像涓涓细流已变成滚滚洪流。从发现第一颗系外行星以来才不过20几年，地面和空间观测技术的进步就让已发现的系外行星数量飙升至2000颗以上。这些系外行星中包括热木星超级地球及其他奇异类型的行星。这些在太阳系中没有的行星类型，逼迫科学家把他们有关行星系统形成和演化的理论推倒重来。

，对系外行星的发现又可以说是刚刚才开始。在系外行星的搜寻方面，科学家正强力推进又一个重要阶段查明这些世界长得什么模样。大多数搜寻系外行星的技术，除了能告诉我们行星质量、大小和轨道参数外，能揭示的其他信息少之又少。系外行星究竟是像地球这样的岩石行星，还是像木星那样的气态巨行星?系外行星的温度很高还是很低?系外行星的大气层由什么组成?它们的大气成分中，像水、甲烷和氧这样的分子的比例是否独特而又不稳定，因而可能是生命活动的迹象?

双子座行星成像仪

要想探寻诸如此类问题的答案，科学家能够使用的唯一可靠工具就是光谱学运用光谱学，科学家能分析直接来自行星表面的光线的波长，或者穿过行星大气层的光线的波长。每种元素或分子通过光谱摄像仪都会产生一个特殊的线条模式光发射造成的尖峰，或在已知波长的光吸收造成的骤降。这样一来，通过观察一个遥远天体的光谱线，科学家就能解读这个天体上有什么物质。

但光谱学通常要求能清楚看见物体，这对系外行星来说几乎不可能。通常，我们是看不见系外行星的。不过，当一颗系外行星正面经过其所环绕的母恒星(太阳就是地球的母恒星)时，母恒星亮度会极小程度地降低，这就暗示了系外行星的存在。，虽然系外行星不可见，但其引力会造成其母恒星很轻微地前后摇晃，而这种摇晃也揭示了系外行星的存在。科学家经常说，要想探索系外行星，就好比是凝视一盏探照灯(恒星)，并且试图发现一只在探照灯附近飞的萤火虫。

，在观测系外行星方面，科学家近年来已有一些进展。当系外行星正面经过其母恒星时，一些科学家提取了穿透系外行星大气层的光线的光谱。这相当于当一只萤火虫掠过探照灯的光柱时，测量萤火虫的翅膀颜色。另一些科学家则想法阻挡母恒星的光线，从而得以看见位于遥远轨道中的系外行星，直接记录它们的光谱。

过去3年中，科学家开始记录来自新一代定制天文观测仪的光谱。位于智利帕切翁山顶峰的南双子座望远镜(直径8.1米)的双子座行星成像仪，就是一台新一代定制天文观测仪。正在研发的多部太空望远镜和地面望远镜，都把系外行星光谱作为首选探测目标。而科学家更渴望的是美国宇航局的詹姆斯韦伯太空望远镜(简称JWST)，它将于2018年发射，届时它将以前所未有的光采集能力和灵敏度实施探测。

詹姆斯韋伯太空望远镜

对于那些希望深入了解系外行星的科学家来说，目前正是时候。美国斯巴鲁望远镜(位于美国夏威夷岛死火山莫纳克亚山上)项目科学家库里说我们正处在一个时代的开端，那就是深入探索太阳系以外的行星世界。这是天文学的又一场新革命。