无处不在的系外行星( 四 ) 本文转自：北京邮电大学出版

如果大量恒星拥有木星质量的行星——这似乎就是真实情况——那么银河系中一定拥有大量被抛出的低质量行星，因为在形成中的行星系统里，较小的行星比气态巨行星更容易被抛出。
在双星系统中，行星存在的普遍程度如何？
“开普勒”探测器最近发现了至少6颗围绕双星运转的行星。项目科学家估计，约有1%的密近双星拥有一颗基本与双星共面的气态巨行星，这是一个至少有几百万成员的围绕双星运转的行星大家族。天文学家仍未找到环双星轨道上的较小行星，因此还没有这类系统的统计数据。此外，对于环绕双星系统的一颗单个恒星的行星，也没有可靠的统计，尽管视向速度巡天已经发现了多颗此类行星。

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未来能找到系外行星的卫星吗？
发现系外气态巨行星的卫星是非常可能的，为此， “开普勒”项目再度提供了最乐观的信息。对行星施加引力作用，进而稍许改变其凌星的持续时间和发生时刻，行星周围的卫星就可能暴露自身的存在。天文学家们正在全面审视“开普勒”数据，以图发现卫星，但迄今为止，他们仅仅排除了7颗行星周围存在地球尺寸卫星的可能性，这些行星所在的系统都有多颗凌星行星。未来数年内，就会确定发现卫星的可能性有多大。
如果系外气态巨行星拥有与木星辐射强度类似的辐射带，其卫星会不会适宜生命存在呢？一些天文学家对此很有兴趣。这种辐射可能对地表的生物过于残酷，但地下和海洋的生命则可以免受其害。
在宜居带中存在地球尺寸的行星，这种情况的普遍性如何？
这个问题价值6亿美元，因为“开普勒”探测器正是为此建造的。最新公布的“开普勒”数据中包括数十个位于恒星宜居带的系外行星候选体。尽管“开普勒”的观测工作可能已经结束，但科学家们仍将在今后若干年中继续分析其数据，因此，未来取得重大发现依然大有希望。
近期的一项研究关注了M型矮星宜居带中的“开普勒”行星，它发现每颗恒星拥有这样的地球尺寸行星的概率是0.015（每67颗恒星中就有1颗如此）。科学家们进一步推断，位于一颗低温恒星的宜居带中、地球尺寸的最近的凌星系外行星应当在95光年的范围内，而最近的宜居带非凌星系外行星则应在23光年以内。
视向速度观测已经在数千光年的范围内辨别出了大约6颗潜在的宜居带行星。但是宜居带行星候选体的质量很低，视向速度信号非常微弱，因此其中有许多可能都将遭到否定。对于低质量行星的视向速度观测，科学家们可能已经接近了它的技术极限。我们将不得不经常面对复杂的数据分析工作给出的模棱两可的系外行星探测结果，因为数据分析是在一片嘈杂声中榨取一丁点儿微弱的信号。或者必须找到一条新途径，去建造一系列巨型地基望远镜，以收集更多的信号。

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令问题更复杂的是，如何界定宜居带的问题仍未被解决。我们现在意识到，宜居带比过去预期的更加宽广，而且它很可能是针对不同行星而变化的。例如，我们从地球上得到的经验是，温室气体的作用非常强大，二氧化碳的含量只要增加百万分之几十，就会导致巨大的气候问题。超级地球可能有着比地球更厚重的大气，并伴随着强烈的温室效应带来的升温。一些超级地球可能有富氢的大气，而在某些情况下，分子氢可能是非常强的温室气体——它能导致远离寄主恒星的行星升温。由于温室气体的升温效应，实际的宜居带可能是随着每颗具体的行星而改变的，对于类日恒星，其范围在0.5至10天文单位之间大幅变化。