无处不在的系外行星本文转自：北京邮电大学出版

本文转自：北京邮电大学出版
人们正在以惊人的迅猛步伐不断发现系外行星。今年5月，当新闻界关注这一话题时，天文学家宣布总共已经确认了700多颗系外行星，此外美国宇航局（NASA）的开普勒空间望远镜还发现了超过3500颗可靠的系外行星候选体。
“开普勒”望远镜最激动人心的成果之一，是在一颗类日恒星的宜居带中发现了一颗1.5倍地球直径的候选系外行星，这项空间任务还找到了另外数十颗可能的宜居行星。“开普勒”的大批量凌星行星观测系统已经飞速获取了很多新发现。它还首次发现了环双星系外行星——围绕两颗恒星运转的行星。欧洲的天文学家或许在环绕恒星半人马座αB的轨道上发现了一颗地球质量的行星，半人马座α是一个三重恒星系统，也是距离太阳最近的恒星（不过最近对这颗行星发生了争议）。
除了这些具体的发现，利用“开普勒”等观测项目累积的数据，天文学家们正在接近关于银河系行星的一系列最重大问题的答案：它们的普遍性、性质，以及形成过程。下面就是对于其中部分最令人关心的问题目前可以做出的回答。
在银河系中，行星存在的普遍性如何？
长期以来，天文学家们一直猜想行星是恒星形成过程中与生俱来的副产品：可能除了质量最大的少数恒星，在各类恒星周围都有原行星盘环绕，形成恒星所剩余的盘中气体和尘埃造就了行星。这一想法现在已得到坚实的证据支持。
有几项研究估量了银河系中行星存在的普遍程度。利用微引力透镜技术，系外行星搜索工作已经获取了行星数量的第一个有价值的估计结果：在银河系中，每颗太阳质量的单星平均拥有一至数颗行星，分布在平均距离为0.5至10天文单位（日地平均距离为1天文单位）的轨道上。

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根据“开普勒”在数据获取期的最初三年中的行星发现率，可以得出这样的结论，至少70%的类日恒星拥有轨道周期短于85天的行星。因为我们仍在继续分析“开普勒”在过去几年中得到的数据，而这一工作可能帮助我们找到轨道周期更长的行星，所以类日恒星的行星拥有率还会进一步上升。
我们还希望获知一种最常见类型恒星——红矮星（M型恒星）的行星拥有率。这种低光度恒星的质量仅有太阳的5%至10% ，但它们占银河系恒星总数的70%左右。尽管最近有人分析“开普勒”的数据后认为，银河系中的每颗M型矮星都至少有一颗行星，但是这一结论还需要更多观测数据的支持。不过看来在M型矮星周围，确实普遍地存在着系外行星。
将所有观测结果综合起来，我们发现，平均每颗恒星应当至少有一颗行星。“开普勒”探测器和其它视向速度巡天项目已经发现了数十个多行星系统，然而拥有一颗以上行星的恒星究竟占多大比例，仍然是未知数。考虑到银河系至少有1000亿颗恒星，那么至少应有1000亿颗行星正在银河系中围绕恒星运转。行星真是无处不在！
【无处不在的系外行星】系外行星的质量、尺寸以及到寄主恒星距离的分布情况如何？
目前，我们关于系外行星的知识主要来自于“开普勒”探测器、视向速度探测、微引力透镜巡天。“开普勒”已经观测了超过15万颗恒星，因而发现了足够多的系外行星，使我们有能力开始解答这一关键问题。“开普勒”发现，主序的G型和K型恒星（都与太阳类似）的行星拥有率是：17%拥有半径为地球的0.8至1.25倍、轨道周期短于85天的行星；25%拥有超级地球尺寸（1.25至2倍地球半径）、轨道周期小于250天的行星。“开普勒”的观测结果中周期小于50天的那部分可以通过视向速度观测方法来验证。