美國報道，2008年11月13日，美國加州大學(xué)伯克利分校天文學(xué)家保爾•卡拉斯(Paul Kalas)研究團組，向全世界發(fā)布了恒星“北落師門”有行星環(huán)繞運動的照片。這是人類首次實際觀測到太陽系外行星繞恒星運動的蹤跡。(圖1)
圖1 行星繞恒星北落師門運動的蹤跡
照片中央的白色亮點就是全天第18亮星“北落師門”，恒星周圍的紅色光影區(qū)是圍繞恒星運動的小天體帶或塵埃盤。右下角小方框的放大圖中顯示出一顆行星“北落師門b”繞恒星運動的軌跡：2004和2006年兩次照相，處在不同的位置上。
圖2 北落師門在星座中的位置
北落師門位于南魚座，亮度1.16星等，光譜型A3V，是黃道上四顆著名亮星之一(另三顆是：金牛座畢宿五，天蝎座心宿二，獅子座軒轅十四)，質(zhì)量為太陽的2.3倍，直徑為太陽的1.7倍，距離我們25光年。西方稱之為Fomalhaut，阿拉伯原文意為“魚的眼睛”。深秋時節(jié)，在我國緯度50度以南廣大地區(qū)都可以在飛馬座以南、寶瓶與摩羯之間見到它的身姿。(圖2)
“北落師門b”距離北落師門約115天文單位(172億公里)，比海王星到太陽的距離遠3.8倍，比地球到太陽的距離遠115倍，公轉(zhuǎn)周期872年。它的質(zhì)量約為木星質(zhì)量的3倍。
北落師門雖然年輕，但預(yù)計壽命較短，只有太陽的1/10。北落師門雖然溫度較高，發(fā)出的熱量比太陽大10倍，但由于“北落師門b”離恒星太遠，不大可能有生命存在。按人類唯一知道的生命模式，液態(tài)水是生命存活的必要保證。一顆行星即使有水，如果離恒星太遠，水會結(jié)冰；如果太近，水會變?yōu)檎羝Ｋ院阈侵車?ldquo;生命帶”有一定的范圍限制。對于太陽，生命帶必需近于5.4天文單位，所以土星以外的行星上不可能有生命存在；對于北落師門，生命帶必需近于20天文單位，所以“北落師門b”也不可能有生命存在。
在銀河系3000億顆恒星當(dāng)中，北落師門應(yīng)當(dāng)算我們的近鄰。它到太陽的距離之近，在所有恒星中排第80位；在21顆亮于1.5等的亮星中排第5位。比之更近的4顆是：南門二(4.4光年)，天狼星(8.6光年)，南河三(11.4光年)，牛郎星(16.3光年)。這次發(fā)現(xiàn)是人類首次實拍到太陽系以外，一顆行星繞恒星運動的蹤跡，應(yīng)當(dāng)是天文學(xué)歷史上里程碑式的重大進展。北落師門行星系統(tǒng)與太陽系相比較，它的星周塵埃盤的一部分可能相當(dāng)于太陽系的柯依伯帶。上世紀(jì)90年代的天文觀測已經(jīng)證實，美籍荷蘭天文學(xué)家柯依伯(G. P. Kuiper)早年提出過的見解：在冥王星軌道兩側(cè)，寬約30億公里的環(huán)狀區(qū)域內(nèi)，有10億至100億顆以冰為主要成分的小天體繞太陽公轉(zhuǎn)運動。雖然柯依伯生前未能親見這些小天體的真實發(fā)現(xiàn)，但至今已發(fā)現(xiàn)這樣的天體近千顆，被稱之為柯依伯帶天體。有幾顆甚至比冥王星還大。這也是人們不得不把冥王星從行星行列中退出來，而歸入到柯依伯帶天體的主要原因。
圖3 北落師門行星系統(tǒng)與太陽系比較圖
北落師門的“冰小天體帶”外圍直徑約比柯依伯帶大3倍，達230天文單位(345億公里)。圖3是北落師門行星系統(tǒng)與太陽系的比較。上圖藍色的是北落師門可能存在的“冰小天體帶”，藍色方框的大小相當(dāng)于太陽系的柯依伯帶(中圖綠色環(huán)帶)，中圖藍色方框內(nèi)是木星軌道以內(nèi)的太陽系范圍，下圖棕色環(huán)帶是火星與木星之間的小行星帶，擁有幾千萬顆以石頭為主要成分的小行星。在比北落師門b更近處，是否也有像太陽系八大行星和小行星帶一樣的天體系統(tǒng)，甚至有像地球這樣的擁有生命的行星？現(xiàn)在還不得而知。
截至2008年12月12日，全球天文學(xué)家已發(fā)現(xiàn)系外行星333顆，大多數(shù)都是用間接方法發(fā)現(xiàn)的。像北落師門b這樣直接拍到行星圖像的只有幾例，拍到行星運動蹤跡的僅此一例而已。所有已發(fā)現(xiàn)的系外行星，質(zhì)量都在木星級范圍，質(zhì)量如同地球的系外行星，還在人們的期待之中。天文學(xué)家寄望于將在2009年發(fā)射的Kepler探測衛(wèi)星，2013年發(fā)射的新一代空間望遠鏡JWST，和2020年發(fā)射的類地行星搜尋者TPF，不僅探測行星，還要探測這些行星上是否有大氣和水的存在。
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