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標 題: [摘錄]小望遠鏡發現巨行星
發信站: 銘傳築夢別境 (Sun Sep 5 22:33:50 2004)
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小兵立大功又一活例！加納利天文物理研究所（Astrophysical Institute of
the Canaries，IAC）天文學家Roi Alonso等人，利用口徑僅4英吋（10公分）
的小望遠鏡（跟17世紀初當時伽利略使用的望遠鏡一樣大...），成功地搜尋到
一顆新的系外行星（exoplanet），所以，大家別再小看你手中小望遠鏡的威力
了。相關發現報告將發表在天文物理期刊快訊（The Astrophysical Journal L
-etters）中（http://arxiv.org/abs/astro-ph/0408421）。
這顆新的系外行星編號為TrES-1，位在天琴座方向，離地球約500光年，是大小
與質量都和木星差不多的氣體巨行星，距離母星約640萬公里，每3.03天（約72
小時）環繞它的母星一周，比我們太陽系中水星與太陽的距離和公轉週期還近且
快許多，因此與我們木星的最大差異，是它的表面溫度高達攝氏2700度左右，故
是所謂的「熱木星（hot Jupiters）」。
Roi Alonso、哈佛史密松恩天文物理中心（Harvard-Smithsonian Center for
Astrophysics，CfA）David Charbonneau、國家大氣研究中心（National Center
for Atmospheric Research，NCAR）Timothy Brown和羅威爾天文台（Lowell Obs
-ervatory）Edward Dunham等人組成一個跨國的系外行星搜尋網（Trans-Atlantic
Exoplanet Survey，TrES），工具都是一些價格不貴的小望遠鏡，他們僅專注地
觀測36平方度的一小塊天區，而且只查找這天區中比較亮的12000顆恆星，利用行
星經過母星前方會使母星亮度降低的「行星凌日法（transit method）」來搜尋
系外行星。不過由於一顆木星型巨行星只能遮蔽類太陽恆星約1/100的光，因此儀
器雖簡單，他們必須花許多功夫在資料分析方法上。
他們搜尋到16個可能有行星存在的狀況後，再利用夏威夷10米凱克望遠鏡（W.M.
Keck Observatory）、美國亞利桑納州的Whipple天文台和麻州的Oak Ridge天文
台進行光度和光譜觀測以便確認。最後，這顆新行星的確認是凱克望遠鏡的功勞。
凌日法比傳統重力擾動法（都卜勒效應）優勢之處，在於凌日法可以從掩食時亮度
降低的程度與時間，計算出行星的正確質量、體積與軌道週期，甚至是行星的大氣
狀況，但由於凌日法必須碰巧行星公轉軌道恰好幾乎側面朝向地球，因此為了增加
成功機率，以凌日法觀測的天文學家必須以量取勝，監測大量恆星，以防錯失那微
的機率；目前掩星法大都是觀測數量比較多、亮度比較暗的恆星，不過，Alonso等
人逆向操作，專門搜尋那些比較亮的恆星，因為他們認為：因為行星的光是反射其
母星的光，所以如果一旦真的找到系外行星的存在，則要直接研究這些系外行星也
必較容易。
第一顆以凌日法發現的系外行星HD 209458b的質量雖與TrES-1差不多，但體積足足
大了30％，天文學家用各種理由，都無法讓這顆行星的結構能與現行的行星結構理
論吻合。然而TrES-1的大小與質量，都能符合理論，因此天文學家現在反過來認為
HD 209458b或許是一顆「怪胎」。
天文學家現在公認熱木星型的行星，應該是在離母星比較遠的地方形成，之後逐漸
向母星靠近，並在向內漂移的過程中，利用它的重力優勢將其他行星驅趕出行星系
統。目前天文學加發線的系外行星多半是熱木星，顯示我們太陽系中的木星顯然比
較「穩定沈著」。此外，由於TrES-1非常靠近母星，且是從離母星較遠處遷移到較
近處，因此它應該沒有衛星和行星環；不過，話雖如此，這些天文學家還是希望能
持續監測這顆行星的光度變化，期能確認TrES-1是否真的沒有衛星和環，並經由光
譜資料研究TrES-1的大氣組成。
參考資料來源：http://www.cfa.harvard.edu/press/pr0427.html
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