通過(guò)復雜的天體引力學(xué)計算，可評估行星間引力的作用范圍，當一個(gè)大質(zhì)量天體受到其他天體的引力影響時(shí)，科學(xué)家可通過(guò)引力攝動(dòng)來(lái)發(fā)現它們，該方法也是法國天文學(xué)家約瑟夫勒維耶(Joseph Le Verrier)發(fā)現海王星的方法，他在1846年通過(guò)計算便預言出在天王星的軌道外層還存在一個(gè)“隱形的世界”，根據他的計算結果，柏林天文臺的科學(xué)家約翰加勒發(fā)現了海王星。
現在，隸屬于美國國家航空航天局的開(kāi)普勒系外行星探測器正在不停地搜索在遙遠恒星世界中的運行系外行星，該探測器于2009年發(fā)射升空，不間斷地監測了全天超過(guò)15萬(wàn)顆明亮的恒星。開(kāi)普勒探測器通過(guò)凌日法在短時(shí)間內掃描了距離地球數十光年的恒星世界，當行星過(guò)境通過(guò)恒星盤(pán)面時(shí)，恒星的亮度會(huì )出現微小的變化，通過(guò)監測亮度的下降程度以發(fā)現系外行星并確定其大小，但是這里存在一個(gè)問(wèn)題。
根據哈佛-史密森天體物理中心的天體物理學(xué)家、本項研究論文的第二作者大衛基平(David Kipping)介紹：“如果系外圍繞其系統中的主恒星運行方向與開(kāi)普勒探測器的軌道重合，那么通過(guò)凌日法得到的過(guò)境行星光變曲線(xiàn)在間距、時(shí)間以及其他屬性上應該不會(huì )隨之變化。凌日法可對觀(guān)測產(chǎn)生若干個(gè)影響，使得結果產(chǎn)生偏差，系外行星過(guò)境的間距不嚴格按照周期性呈現，可能得到虛假的監測數據?！?/p>
科學(xué)家近日分析了來(lái)自開(kāi)普勒系外行星探測器傳回的數據，確定了一個(gè)編號為KOI-872行星系統中潛藏的一個(gè)外星世界，觀(guān)測發(fā)現該行星系統中存在一顆過(guò)境的行星，數據上則顯示出存在巨大的時(shí)間變化量，這暗示了其還有一顆行星在其附近。領(lǐng)導本項研究的西南研究所與哈佛-史密森天體物理中心的研究小組已經(jīng)確定了開(kāi)普勒系外行星探測器所觀(guān)測到的變化，并解釋為存在一顆土星質(zhì)量大小的系外行星以57天的軌道周期圍繞著(zhù)主恒星運行。
這顆被喻為“隱藏的星球”系外行星擁有較大的質(zhì)量，它的引力影響了行星系統中其他行星的過(guò)境時(shí)間，所產(chǎn)生的延遲效應使得科學(xué)家們可通過(guò)與海王星發(fā)現過(guò)程類(lèi)似的方法間接推測其存在。本項探測計劃作為開(kāi)普勒系外行星探測器發(fā)現“系外月亮”計劃的一部分，研究小組分析了最新的數據后將已知行星“隱藏的同伴”揭露出來(lái)，該方法不僅可用于發(fā)現新的行星，而且還可以發(fā)現系外行星軌道上環(huán)繞的小月亮。KOI-872行星系統中的主恒星與我們的太陽(yáng)類(lèi)似，在過(guò)境行星的周期研究中，發(fā)現了不同尋常的兩小時(shí)延遲現象。
科學(xué)家認為存在一顆更大的隱藏行星將過(guò)境行星拉了回去，造成了延遲現象。這就比如一列子彈頭列車(chē)比正常時(shí)間晚了兩小時(shí)到站，必須有一個(gè)很好的理由進(jìn)行解釋?zhuān)覀兊哪繕藙t是找到隱藏在其附近的另一顆行星?？茖W(xué)家通過(guò)使用約瑟夫勒維耶的引力攝動(dòng)理論計算出許多可能的行星軌道情況，最后研究小組認為存在一顆更大的行星并以57天的公轉周期運行。根據分析，該行星系統中行星的軌道非常接近于共面的圓形，這使人想起了我們太陽(yáng)系中各大行星相似的有序排列。
此外，研究小組提出將通過(guò)開(kāi)普勒系外行星探測器進(jìn)行新的觀(guān)測，跟蹤KOI-872行星系統中數十個(gè)新的過(guò)境目標行星。當然，“系外月亮”發(fā)現計劃依然會(huì )將主要精力投入到對行星衛星的發(fā)現中，而本次通過(guò)引力攝動(dòng)發(fā)現的另外一顆行星則是一個(gè)意外的發(fā)現，同時(shí)這也是“系外月亮”計劃發(fā)現的第一個(gè)行星系統。
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