在宇宙中寻找另一个地球

瑞士天文学家米歇尔·马约尔和他的学生迪迪埃·奎洛兹，凭借发现绕类太阳恒星旋转的系外行星飞马座51b这一伟大成就，斩获了2019年诺贝尔物理学奖。1995年10月6日，米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹在意大利弗洛伦萨的一个天文学会议上宣布了他们的发现，顿时引起轰动。这是人类首次发现围绕类太阳恒星的系外行星，在他们之前，天文学家也发现过其他系外行星，但那些行星的母恒星不是死了，就是快死了，或者半死不活。这一发现在当时的天文学界引发了一场革命，促使研究人员发展出新的理论，去解释孕育行星的物理过程。

万众瞩目的飞马座51b

这颗被命名为飞马座51b的行星位于一颗与太阳相距50光年，名叫飞马座51的恒星的光谱中，它的母恒星飞马座51正值壮年，而且跟太阳差不多大。飞马座51b绕着飞马座51快速运动，只需要4天时间，就能完成一圈公转。这意味着它的轨道离飞马座51极近，只有800万千米，如此近的距离，足以让母恒星将它加热到超过1000℃。相较而言，地球的温度就要低得多，因为它距离母恒星太阳足有1.5亿千米，要用一年的时间才能绕太阳一圈。

飞马座51b个头大得惊人，是一个巨型气球，体积足以跟太阳系中最大的气态巨行星木星相提并论。木星比地球的体积大了1300倍。按照以往关于行星系统形成的观点，木星尺寸的行星应该形成于远离恒星的地方，要花很长时间才能完成一圈公转，比如木星需要将近12年的时间才能绕太阳一圈，因此飞马座51b超短的公转周期，对寻找系外行星的科学家来说，完全不合常理。也正因为它太不合常理，科学家们才一直没有发现它。

新大陆：径向速度法

寻找系外行星是一件极端困难的事情。因为行星本身不会发光，只能够反射恒星的光芒，这意味着，行星的绝对亮度其实非常微弱。即使是离太阳系最近的那些恒星，它们与地球之间的距离也要以光年计。相距如此遥远的情况下，系外行星肯定會被笼罩在它所环绕的恒星的光芒中，也就是说，系外行星根本无法被地球上的望远镜观测到。那么这对师徒到底是用什么办法，才捅破这层天文学界花了400多年也没能捅破的窗户纸呢？

他们使用的是径向速度法。如果一颗恒星的周围真的存在一颗行星，它们就会构成一个彼此绕转的两体系统。不妨把一颗恒星想象成一个在舞会上落单的人，只能孤零零地站着不动。如果它有了一颗行星，那就有了一个舞伴，它就可以与舞伴一起跳旋转舞了。当然，由于恒星的质量远远大于行星的质量，恒星旋转的幅度远比行星要小得多。

由于彼此旋转，当行星离地球远去时，恒星就会略微靠近地球，此时恒星发出的光就会发生轻微的蓝移（向着地球运动的物体发出的光会变得更蓝，称为蓝移）。反之，当行星向地球飞来时，恒星就会略微远离地球，此时恒星发出的光就会发生轻微的红移（物体远离地球时，它发出的光会变得更红，称为红移）。这样一来，如果一颗恒星的周围真的存在一颗行星，这颗恒星的光谱就会出现周期性的蓝移和红移交替的现象。换言之，如果发现一颗恒星的光谱出现了周期性的蓝移和红移交替的现象，就可以断定这颗恒星拥有一颗行星。这种探测系外行星的方法就是径向速度法。

航天学家齐奥尔科夫斯基说过：“地球是人类的摇篮，但人类不可能永远被束缚在摇篮里。”如果地球和太阳系不能待了，那么在茫茫银河系中，人类应该去哪儿发展呢？追随着马约尔和奎洛兹的足迹，目前，天文学家们已发现4000多颗地外行星，根据现有的数据估算，在银河系中，类似地球的行星可能有110亿颗。由此看来，人类的未来有着无限可能！