尋找太陽系外的行星，不夸張地比喻，就好像在大海中航行的水手試圖觀察遙遠燈塔光輝下的一只飛蟲那么困難。
此次獲得諾貝爾物理學獎的三位天體物理學家，皮布爾斯上世紀60年代關(guān)于宇宙演化的理論，讓人類離解答“從哪里來”這個問題越來越近，而馬約爾和奎洛茲尋找到的圍繞類太陽型恒星運行的系外行星，則有可能滿足人類一直以來最原始的好奇——“地球是否是蒼茫宇宙唯一有生命的星球”。
帶著人類的向往，探索星辰大海，永無止境。
本報記者陳張書綜合科技日報報道
2019年10月8日，2019年度諾貝爾物理學獎授予了三位天體物理學家，以獎勵他們在擴展人類對于宇宙認識方面做出的突出貢獻。
其中，美國普林斯頓大學教授詹姆斯·皮布爾斯因“在宇宙物理學上的理論發(fā)現(xiàn)”獨享一半獎金，英國劍橋大學教授迪迪?！た迤澓腿鹗咳諆?nèi)瓦大學教授米歇爾·馬約爾則因“發(fā)現(xiàn)一顆環(huán)繞類太陽恒星的系外行星”共享另一半。
“連續(xù)幾年諾貝爾物理學獎都有研究宇宙起源的科學家獲獎，進一步激化了人們對宇宙的探索，給了研究者更多鼓舞。”湖南師大物理與電子科學學院教授余洪偉接受瀟湘晨報記者采訪時還表示，馬約爾及奎洛茲的發(fā)現(xiàn)具有開創(chuàng)性，對人們探索系外行星產(chǎn)生了重大影響，提供了可靠的方法去搜索太陽系外的行星。
那顆繞著“太陽”轉(zhuǎn)的行星
如今，相信大多數(shù)的人都認為人類并非宇宙中唯一的智慧生物，然而，有件事可能會超出常識范疇——人類最早發(fā)現(xiàn)圍繞太陽型恒星運行的系外行星其實是在1995年。
長久以來，人們一直懷疑在茫茫宇宙中還有許多其它的行星，就連牛頓都曾在他的著作中提到這一猜想，但無論科學家或者普通人是如何確信這件事，在這兩位獲獎?wù)哂?995年發(fā)現(xiàn)圍繞飛馬座51b星的系外行星之前，人類還沒有直接觀測到與地球類似的系外行星的證據(jù)。
不過，需要特別指出的是，其實在1992年，波蘭天文學家亞歷山大·沃爾茲森就曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一顆系外行星，只不過這顆行星所處的環(huán)境與地球完全不同，他所圍繞旋轉(zhuǎn)的并非是類似太陽的恒星，而是一顆中子星。如果系外行星研究獨立獲獎，相信亞歷山大·沃爾茲森很可能會有一席之地，然而由于本領(lǐng)域今年已有兩位學者入圍，亞歷山大·沃爾茲森獲得諾貝爾獎的可能性也基本歸零了。
言歸正傳，什么是系外行星呢？正如字面意思所言，系外行星就是太陽系外的行星。它們圍繞著各自的恒星旋轉(zhuǎn)，與地球和太陽的關(guān)系完全一樣。
夜空中大部分閃亮的天體是恒星，它們體積巨大，自身發(fā)生聚變反應(yīng)，進而向周圍宇宙空間輻射光熱。而行星圍繞恒星旋轉(zhuǎn)，體積要小得多，且自身無法發(fā)光發(fā)熱。我們能看到恒星是因為它們無時無刻不在放射光芒，而我們能看到行星是因為它們會反射恒星的光亮。
這顆星星有哪些特殊之處
馬約爾和奎洛茲是怎樣發(fā)現(xiàn)系外行星的？兩位科學家并非直接觀察行星，而是將目標對準行星圍繞的恒星。他們發(fā)現(xiàn)恒星的顏色存在周期性的變化，這與其周圍存在的引力源有關(guān)，認為這是行星圍繞恒星運動過程中二者間的作用結(jié)果。他們在《自然》雜志上發(fā)表論文，宣布在利用徑向速度測量（多普勒光譜）對飛馬座51進行分析的過程中，首次發(fā)現(xiàn)圍繞主序星運行的系外行星
在他們公布觀測結(jié)果后僅僅6天，美國天文學家杰佛瑞·馬西就觀測到了這顆行星的存在。同樣遺憾的是，雖然杰佛瑞·馬西在尋找系外行星方面功績彪炳（前100顆太陽系外行星的其中70顆是他和保羅·巴特勒和黛布拉·費希爾共同發(fā)現(xiàn)），他也在事實上失去了獲諾獎的可能。
這顆系外行星有哪些特殊之處？這顆行星與其圍繞著的飛馬座51b星間距離非常近，以太陽系作比較的話，這顆行星的軌道甚至比水星還靠內(nèi)。由于距離接近，這顆行星的公轉(zhuǎn)周期只有101個小時，也就是說這顆行星上的一年還不到5天。其次，這顆行星的質(zhì)量大約是木星的一半，與之特征類似的太陽系行星（公轉(zhuǎn)周期如此短且質(zhì)量如此大）完全不存在?？上攵?，這顆行星所處的環(huán)境將極為嚴酷，生命存在的可能性微乎其微，不過這也從一個側(cè)面反映了宇宙中空間環(huán)境的多樣性。
中國科學院國家天文臺研究員陳學雷解釋，在太陽系中，離太陽近的行星質(zhì)量小，離太陽遠的行星是大質(zhì)量的木星、天王星之類的行星，但是他們發(fā)現(xiàn)的行星是離恒星又近，質(zhì)量又大，“這意味著宇宙中行星和恒星的繞行有不同的形式，事實上，其后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)的系外行星確實證明了這一點”。
尋找你，那么久
1781年
1781年以前，人類知道的大行星數(shù)目是6，1920年，這個數(shù)字艱難地增加到了9，這里面有一個還在后來被投票排除掉了。
1992年
1992年，波蘭天文學家亞歷山大·沃爾茲森發(fā)現(xiàn)了一顆系外行星。
不過這顆行星所處的環(huán)境與地球完全不同，它所圍繞旋轉(zhuǎn)的并非是類似太陽的恒星，而是一顆中子星，而中子星是大質(zhì)量恒星死亡后留下的殘骸。
換句話說，這顆行星圍繞著一個恒星的尸體在運行。
1995年
馬約爾和奎洛茲宣布發(fā)現(xiàn)圍繞類日恒星（類似太陽的恒星）運行的系外行星。
2009年
美國宇航局開始執(zhí)行開普勒太空任務(wù)，就是優(yōu)先使用凌日法來探測類地行星。自開始運行以來，開普勒小組發(fā)布了超過2600個系外行星候選體，其中包含一個已確認的與地球大小相似的行星，這顆行星在一個類日恒星的宜居帶中。
2019年
20年前，科學家預(yù)測，可以在“熱木星”系外行星的大氣層中探測到鉀和鈉。2019年，由美國物理聯(lián)合會的博士生英格·凱爾斯領(lǐng)導的團隊首次發(fā)現(xiàn)了鉀。此前已在“熱木星”的大氣中發(fā)現(xiàn)了鈉。
如今，天文學家已發(fā)現(xiàn)了4000多顆系外行星。根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)估算，在銀河系中，類似地球的行星可能有100多億顆。
