虽然我们现在认为我们了解太阳和我们的太阳系是如何形成的,但这种早期的观点只是一个例子。
说到我们今天看到的,我们只剩下幸存者了。
早期比今天丰富得多的事实可能适用于宇宙中每一个成功的恒星系统和每一个失败的恒星系统。
然而,每一个亮点——每一颗星星——都代表着一个新的机会。
每个星系中的每颗恒星都有自己的恒星系统,可能还有自己的行星。
长期以来,我们不知道这些恒星中有多少真的有行星,也不知道有多大可能有不同质量的行星。
今天,在第一颗系外行星被发现30多年后,我们比以往任何时候都更接近了解我们的宇宙中有多少颗行星。
这样的系统可能包含岩石行星,有海洋,大陆,也许还有生命。
从小行星到月球,再到金星、火星、土卫六和地球,太阳系中六个不同行星的表面显示出各种属性和历史。
虽然地球是唯一已知的生命存在的世界,但这些其他世界可能有一天会扩展我们目前对生命频率的理解。
20世纪90年代初,首次出现了围绕其他恒星的行星探索。
如果我们想知道宇宙中有多少颗行星,一种方法是探测天文台范围内的行星,然后推断如果用无限远的天文台观测会有多少颗行星。
尽管仍有很大的不确定性,但今天我们可以有把握地说,每颗恒星的平均行星数已经超过了一个。
当行星围绕它们的恒星旋转时,这些恒星围绕它们共同的质心旋转,从而导致它们运动中的“抖动”。
当一颗大质量行星围绕其母星运行时,恒星和行星都将围绕彼此的质心运行。
即使无法直接观测到行星,也可以通过多普勒光谱测量母星的周期运动,简单提取其存在、轨道周期和质量(乘以不确定的轨道倾角)。
这颗恒星的摆动,或径向速度,揭示了行星的质量和轨道周期,直到一个不确定的倾角。
今天,无法直接看到或成像的系外行星仍然可以通过其对母星的引力影响进行探测,这将导致周期性的光谱漂移,并可以清晰地观察到。
同时,凌日行星阻挡了来自其母星的部分光线。
当行星从其母恒星前面经过时,它们会遮挡恒星的部分光线:凌日事件。
通过测量凌日的大小和周期,我们可以推断系外行星的轨道参数和物理尺寸。
当凌日时间发生变化,稍后(或之前)有一次较小的凌日时,它也可能指示一个外月,例如在开普勒-1625系统中。
这种周期性的昏暗揭示了行星的半径和周期;它是迄今为止发现的大多数行星的来源。
如红外图像所示,流氓候选行星CFBDSIR2149是一颗气态巨行星,它发出红外线,但没有恒星或其他引力质量。
它是已知的为数不多的流氓行星之一,它能被发现是因为它的质量足够大,可以发出自己的红外辐射。
同时,直接成像和微透镜也揭示了系外行星;未来几十年,他们的数量可能会激增。
当引力微透镜事件发生时,当中间物质通过或接近视线到达恒星时,来自恒星的背景光会发生畸变和放大。
干涉引力的效应使光和我们眼睛之间的空弯曲,产生一种特定的信号,揭示了这颗行星的质量和速度。
在银河系的4000亿颗恒星中,我们估计它们总共包含1到10万亿颗绕轨道运行的行星。
虽然银河系到处都是恒星,但是这张恒星空密度图是用欧洲盖亚任务空的数据构建的。只有可见光能给我们提供准确的信息才是准确的。
银河系中恒星发出的紫外和可见光被银河系中的阻光尘埃阻挡,需要显示波长更长的图像。
通过对银河系低质量恒星的多波长观测和推断,我们现在估计银河系大约有4000亿颗恒星,其中80%是M级红矮星。
与此同时,流氓/孤儿行星的数量——被抛出或形成时没有母星——可能是这个数字的10到10,000倍。
流氓行星可能有各种奇怪的起源,比如来自破碎的恒星或其他物质,或者来自被抛出太阳系的行星,但大多数应该来自恒星形成的星云,作为简单的引力团块,永远不会形成恒星大小的物体。
当微透镜事件发生时,我们可以用光来重建中间行星的质量。
在我们可观测的宇宙中大约有2万亿个星系,我们可以推断出我们宇宙中的行星总数。
哈勃深场(XDF)可能只观测到了1/32,000,000,000的天空空区域,但它却发现了多达5500个星系:据估计,它占这个铅笔切片中实际包含的星系总数的10%。
其余90%的星系要么太暗,要么太红,哈勃无法揭示,但当我们从整个可见宇宙外推时,我们预计可见宇宙中总共有2万亿个星系。
围绕恒星运行的行星大约有10的25次方,没有恒星的行星大约有10的26次方-10的30次方。
当星光过境穿过系外行星的大气层时,会留下痕迹。
根据发射和吸收特征的波长和强度,通过凌日光谱可以揭示系外行星大气中各种原子和分子物种的存在或不存在。
幸运的话,我们将很快发现第一个有外星生命的太阳系外行星。
德雷克方程是一种估算当今银河系或宇宙中飞行的科技先进文明数量的方法。
然而,它依赖于一些不一定好的假设,并包含许多未知因素,我们缺乏必要的信息来提供有意义的估计。