自从天文学家意识到恒星就像太阳一样,只是距离更远,他们就一直在想,这些其他的太阳是否可能有自己的行星——也许上面居住着生命。因此,当日内瓦大学的天文学家 Michel Mayor 和 Didier Queloz 在 10 月悄悄报告说他们探测到一个木星大小的行星围绕着一颗距离我们 57 光年的、相当普通的恒星运行时,这个消息并没有保持多久的安静。它像海啸一样传遍了天文学界——甚至传到了《Nightline》和《Today》节目。旧金山州立大学的天文学家 Geoff Marcy 说,这种热情是完全合理的。他自己花了过去十年的大部分时间来寻找系外行星,并迅速证实了瑞士的发现。Marcy 说,这是一个任何对宇宙充满好奇的人都应该欢庆的发现。现在,每个人都可以抬头仰望夜空,看着星星说:“外面有行星。”
Mayor 和 Queloz 发现的那颗围绕飞马座 51 号星(简称 51 Peg)运行的行星并不是第一颗系外行星——它只是第一颗在像太阳一样普通的恒星周围发现的行星。1994 年,天文学家报告了在室女座一颗恒星周围存在两到三颗行星的令人信服的证据。但那颗恒星是一颗脉冲星——一颗爆炸恒星的致密旋转残骸——这意味着它的伴星很可能正遭受致命辐射的雨淋。这给寻找地外生命的梦想泼了一盆冷水。
然而,在离我们更近的恒星周围发现一颗行星,其难度甚至可能比在脉冲星周围发现行星还要大。在这两种情况下,天文学家都无法真正希望看到它。它会太远,太暗淡,而且在类似太阳的恒星的情况下,会被恒星本身发出的可见光所淹没。探测系外行星的唯一方法是根据它的引力如何轻微地将恒星拉向后方。在脉冲星的情况下,这会导致恒星辐射本来规律的脉冲计时发生微小变化。如果恒星是类似太阳的,天文学家就必须寻找它的光线在被拉向地球然后又远离地球时的微妙压缩和拉伸。
Marcy 和其他人已经这样做了很多年。Mayor 几年前才加入了行星搜寻的竞赛——但使用的是一种新型、更灵敏的光谱仪,这使得他在法国南部上普罗旺斯天文台相对较小的望远镜立即成为了一个有力的竞争者。那时他已经对许多附近的恒星进行了调查,剔除了那些不太可能拥有行星(因为它们有伴星)或行星无法探测(因为恒星的光度不够稳定)的恒星。这为他留下了一份由稳定的、单身的、中等年龄的类太阳恒星组成的列表——共 140 颗。Mayor 说,如果你买彩票,买的越多,中奖几率就越大。他勤奋的调查得到了回报:51 Peg 就在名单上。其他行星搜寻小组已经错过了它,因为它在星表上被误认为是亚巨星——一颗其脉动会掩盖行星引起的摆动的恒星。
当 Mayor 和 Queloz 检查 51 Peg 的光谱时,他们看到了一个巨大而快速的摆动。Mayor 说:“一开始我们非常怀疑,并试图寻找不同的解释。最初的反应不是说‘哦!我们发现了一颗行星!’。一开始你会说‘哦,出错了。’直到几周或几个月后,你才开始相信。”
到了 10 月初,他们俩已经确信到足以在佛罗伦萨的一次会议上宣布他们的发现。Marcy 和他的同事 Paul Butler 听说了那次讲座的报告后,去了圣何塞附近的利克天文台,首次观测了 51 Peg。他们只花了一个周末就证实了这一发现:光谱中的摆动如此之大,以至于毫无疑问。Marcy 说:“这个领域曾饱受虚假声明和希望的破灭之苦。在这种情况下,毫无疑问。”
因此,似乎终于找到了第二个太阳系——但不是第二个生命避难所。围绕 51 Peg 运行的行星的质量是木星的一半到两倍,但其轨道只有水星轨道的六分之一;它每四天围绕恒星公转一圈。它的质量大且靠近 51 Peg,这解释了它对恒星的引力如此之大且易于探测。然而,在离它的太阳如此近的距离上,这颗行星的温度肯定超过 1800 华氏度——足够热到像烤箱加热丝一样发光。
目前还没有人知道这颗行星是否一直如此靠近恒星,甚至它是由什么构成的。一些理论家认为它本质上是一块巨大、大部分熔化的岩石。另一些人认为这颗行星是一颗气态巨行星,与木星非常相似,它在 100 倍于此的距离形成,然后通过一次与一颗尚未证实的第二颗行星或伴星的近距离碰撞,被弹向 51 Peg。或者,它可能是一颗伴随的褐矮星(见上方的方框),它被它的大哥发出的强烈辐射削减到了行星大小。
在如此多的问题悬而未决的情况下,天文学家们将争先恐后地获取关于这颗新行星的数据。他们也将继续搜寻其他恒星周围的行星——最好是那些轨道更舒适的恒星。Marcy 说:“我还不够满意。我们真正想要的是找到一颗与我们自己的太阳系中的行星更相似的行星。我们是人类。我们真的在这些行星中寻找我们自己。”














