据介绍,美国的开普勒空间望远镜、“苔丝”卫星等寻找系外行星的太空项目采用凌星探测方法,目前人类已发现的系外行星绝大多数都是通过凌星法发现的,其原理是利用公转的行星从恒星前方通过时会导致恒星的亮度发生周期性的微弱变化。这种探测方法对行星的公转轨道有很高要求,行星需要正好通过恒星朝向地球的方向,但这种情况发生的几率很低,同时需要借助于其他探测手段的进一步确认。凌星法通常只能获得行星的半径,无法直接给出行星质量。
“近邻宜居行星巡天计划”艺术构想图。受访者供图
季江徽说,中国的“近邻宜居行星巡天计划”将基于空间高精度相对天体测量技术,精确地测量目标恒星中心位置相对于6至8颗标准参考星的微角秒级别的星间距变化,基于这些细微的变化来计算目标恒星受行星引力扰动所发生的微小晃动,探测恒星周围具有真实质量的宜居带类地行星。
“天体测量法是天文观测中经典的方法,但是将它用在探测宜居类地行星上是一种技术上的原始性创新。我们要找到近邻类太阳型恒星宜居带的‘地球2.0’,需要在测量技术上达到前所未有的精度,即达到微角秒级别,这相当于能在地球上分辨出一枚放在月球上的一元硬币。”季江徽说。
“我们的探测方法不受行星轨道面的限制,任何轨道的行星都可以探测到,还可以直接测量宜居行星的质量,因此可实现对近邻类太阳型恒星周围的行星开展全面普查。这些研究将最终回答‘太阳系是否很特殊’或‘我们在宇宙中是否唯一’等科学问题,并让人类更深刻地了解地球和太阳系的形成演化过程,充分地认识生命的本质和起源,进而更深刻地了解我们自身。”季江徽说。