维基百科中记录的一些不为人所知的系外行星

顺便科普一下所谓的“多普勒光谱学”。多普勒光谱学（Doppler spectroscopy），或者是径向速度量测是以光谱学方式搜寻太阳系外行星。该法是以观测恒星光谱中谱线的多普勒效应以寻找是否有行星环绕。

因为距离的关系，从地球上所见的系外行星光度极弱，难以直接观察，虽然在2004和2005年已有直接观察到太阳系外行星的声明。因此必须以简介方式观测太阳系外行星，因为其母星所受到影响更容易观察。目前成功的方式包含多普勒光谱、天体测量、微引力透镜、脉冲星计时法、凌日法。直到2011年9月15日，超过 90% 已知系外行星都由多普勒光谱学法发现。

                               
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奥托·斯特鲁维在1952年时曾建议使用强力的摄谱仪侦测系外行星。他指出一个如木星大小的巨大行星会使其母星轻微振动，这是因为两个天体会以两者质心为中心旋转[2]。他推测由连续性变化的径向速度造成的多普勒效应小幅度变化会在恒星光谱中出现，可使用强力摄谱仪在恒星光谱中看到红移和蓝移。但当时的技术所量测的误差高达 1,000m/s 以上，无法用来侦测行星[3]。径向速度的预期变化非常小，例如木星在12年公转周期中使太阳径向速度的变化只有 13 m/s，地球一年公转周期中使太阳径向速度变化更只有 0.1 m/s，因此必须要以长时间和高光学分辨率的仪器进行观测[3][4]。

光谱仪和观测技术在1980和1990年代的进步让天文学家发现了首颗太阳系外行星。于1995年10月被侦测到的首颗系外行星飞马座51b就是以多普勒光谱学法发现[5]。在那之后确认了超过 300 个太阳系外行星被发现，其中大部分都是在凯克天文台、利克天文台、英澳天文台和日内瓦系外行星搜寻计划以多普勒光谱学法发现[5]。

贝叶斯-开普勒周期图法（Bayesian Kepler periodogram）是一个数学算法，已可成功在径向速度量测上侦测恒星周围环绕一或多颗行星。该算法涉及径向速度资料的贝叶斯推断，必须设定一或多个开普勒轨道参数以进行先验概率的概率分布空间。这种分析可能必须使用马可夫链蒙地卡罗方法实现。

本法已应用在 HD 208487 行星系，检测系统内可能的公转周期约 1000 日恒星，但这也可能是恒星活动造成的假象。本法也应用在 HD 11964 行星系，该系统被认为有一个运转周期一年的行星，但并未在简化的资料中发现其证据，这可能是地球绕太阳公转造成的假象。

                               
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步骤 ：必须要有一系列步骤将恒星发出的光形成光谱。恒星光谱的周期变化可能会被侦测到，主要是特定谱线的波长周期性增加或减少。这些变化可以指示恒星的径向速度因为行星的存在而改变，在光谱中产生多普勒效应。

如果行星确实存在，可以从恒星径向速度的变化得知行星的质量。以下时间和径向速度关系图就是一个特定的曲线（在圆周运动中是正弦曲线），曲线的振幅可让我们得知行星的质量。

zenghan 发表于 2013-5-15 14:12

                               
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顺便科普一下所谓的“多普勒光谱学”。多普勒光谱学（Doppler spectroscopy），或者是径向速度量测是以光谱 ...

右图是以多普勒光谱学法观测有行星环绕的恒星，其径向速度变化的正弦曲线。实际观察恒星时可能会有类似的图形，虽然行星的轨道离心率可能使曲线变形，使其形状比右图更复杂。
本理论中恒星的径向速度以 ±1m/s 以上变化时代表有物体绕行恒星，在恒星上产生拉力。根据开普勒定律，所观测到的行星轨道周期（相等于观测到的恒星光谱变化周期）可使用以下公式确定行星和其母星的距离（

                               
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）：

                               
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在此：

• r 是行星和恒星的距离
• G 是万有引力常数
• Mstar 是恒星质量
• Pstar 是观测到的恒星光谱变化周期
  

确定距离

                               
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之后，可使用牛顿万有引力定律和轨道方程式计算行星绕行恒星的速度：

                               
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是行星绕行恒星的轨道速度。
行星质量可借由算出的行星轨道速度求出：

                               
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是母星的轨道速度。观测到的多普勒效应位移速度是

                               
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，这里 i 是行星轨道面和观察者视线的垂直线之间夹角。
因此，根据行星轨道倾角和恒星质量，观测到的恒星径向速度变化可用以计算系外行星质量。

                               
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本图是行星绕行恒星的示意图。恒星的所有运动都沿着观测者的视线；多普勒光谱学可求出行星的真实质量。

                               
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在本图中恒星的所有运动都不沿着观测者的视线，多普勒光谱学法无法侦测行星。多普勒光谱学的主要问题是它只能量测沿着观测者视线的运动，因此行星质量的测定取决于行星轨道倾角的量测（或预测）。如果行星的轨道面平行观测者视线，恒星径向速度变化的量测将是真值；但如果轨道面和观测者视线有夹角，那行星对恒星运动的实际量将会比量测到的恒星径向速度大，因为量测值只是平行视线的一个分量，因此行星实际质量比量测值大。

为了修正此效应以测定系外行星实际质量，径向速度量测必须结合天体测量的值，也就是恒星在天球运动方向。天体测量让研究员可以检察天体是大质量行星或棕矮星[3]。

进一步的问题是某些种类恒星外围有气体层围绕，且气体层会膨胀和收缩；以及一些恒星是变星。这些恒星的光谱会因为恒星内部因素而改变，而行星的运动对光谱影像相较之下过小，因此不适合用本法。

本法较适合侦测极为接近母恒星的大质量行星，即热木星，因为大质量行星对母星的重力影响大，可产生明显的径向速度变化。观测多个分离的谱线和多个行星公转周期可以增加观测的信噪比，增加观测到较低质量和较远行星的机会，但目前的仪器仍无法侦测质量相当地球的系外行星。

HD 59686 b 是一颗太阳系外行星，其轨道半长轴是地球绕太阳轨道半长轴的 91.1%（或0.911天文单位）。该行星以极接近圆形的轨道环绕巨星 HD 59686。
----这颗行星的母恒星是一颗K2III型恒星，位于双子座，距离地球92.55秒差距，302光年左右。

下面是一颗带有已知三颗类似海王星行星的恒星，不过这个恒星-行星系统还带有一个小行星带，很像我们太阳系的小行星带，但是这个小行星带分布范围比我们太阳系大得多：HD 69830是一颗位于船尾座，距离大约41光年的橘色恒星。在2005年，史匹哲太空望远镜发现一圈小行星带环绕着这颗恒星。这个小行星带比太阳系的小行星带大了许多，并且更为活跃。而在2006年，确认有三颗海王星质量的系外行星环绕着这颗恒星，并且它们的活动像小行星带的牧者一样。HD 69830是一颗光谱类型为K0V的橙色恒星，质量大约是太阳的86%，半径是89%，亮度大约是45%。铁的含量大约在太阳的89至93%之间，目前的年龄估计大约是70亿岁。HD 69830与太阳的距离大约是41光年，位于船帆座的东北部份。可以在天狼星的东方、南河三的西南方、大犬座δ的西北方、和船尾座ζ的北方找到它。在2005年，史匹哲太空望远镜检测到HD 69830的系统中存在着由大量尘埃物质构成的小行星带，质量比太阳系的大了20倍。这个小行星带的轨道起初被认为是在相当于太阳系金星所在的位置，位于第二颗和第三颗行星之间。这个带状是如此的巨大，因此附近行星的夜晚将会被比地球的黄道光亮1000倍的光辉照亮，并且轻易的掩盖过银河。

进一步的分析这个带的光谱显示它由高度加工作的物质组成，类似于分裂成直径约30公里的P型或D型小行星，还包含许多不能存在于如此近距离的小冰粒。换言之，它似乎应该在更外面的位置，大约是地球轨道，距离这颗恒星一天文单位的更外层。这个区域是与HD 69830d有着2:1和5:2轨道共振的区域内。在2006年5月17日，一组天文学家使用位于智利亚它加玛沙漠的欧洲南方天文台(ESO)安装在3.6米拉希拉望远镜上的HARPS光谱仪，宣称发现三颗环绕这颗恒星的系外行星。它们的质量都在地球的10至18倍之间，这三颗行星都被假设与海王星或天王星类似。截至2005年，在距离HD 69830三个天文单位的距离内没有发现质量超过木星一半的行星。

被发现的行星中位于最外侧的似乎在这颗恒星的适居带范围内，液态水将能保持稳定(需要更精确的资料才能正确的知道适居带的区域在何处)。HD 69830是第一颗系外行星系统中没有任何质量相当于木星或土星环绕的类太阳恒星。

                               
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zenghan 发表于 2013-5-15 14:38

                               
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下面是一颗带有已知三颗类似海王星行星的恒星，不过这个恒星-行星系统还带有一个小行星带，很像我们太阳系 ...

这个恒星系统一共有三颗行星，而且离心率都在0.15以下，质量都在木星的十分之一以下，与母星的距离从0.08个AU到0.69个AU不等，估计都是些高温热海王星，不过最外面的稍微温度低一些。而且都被小行星带包在里面。不知道这几颗行星是否共面，而且小行星带外面是否还有其他小质量天体？

                               
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这个行星估计很少人听说过：HD 69830 b是环绕着HD 69830的海王星质量或超级地球质量的系外行星，它的质量10倍于地球，是在这个行星系中最小的。它的轨道非常靠近母恒星，公转一周只需要82/3天的时间。

它看起来是一颗岩石行星，而不是气体巨星[1]。如果他成为气体巨星，它可能不会以这种形式留在该处[2]。

如果HD 69830 b是一颗类地行星，模型预测的潮汐热会使表面的热通量高达大约55 W/m2，这是埃欧也就是木卫一伊奥的20倍。
---估计又是一个类似科洛7b的地狱行星，温度高达上千度是妥妥的。

zenghan 发表于 2013-5-15 14:54

                               
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这个行星估计很少人听说过：HD 69830 b是环绕着HD 69830的海王星质量或超级地球质量的系外行星，它的质量1 ...

哦，更新一下，其温度据估算大约是800K，反正温度也不低。

HD 69830 c是环绕HD 69830的第二颗行星，他看似一颗岩石行星，而不是气体巨星[1]。如果他成为气体巨星，它可能不会以这种形式留在该处。

                               
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---这颗行星距离我们41光年，在船尾座，算是近邻了，离心率相对较高，为0.13，其母恒星是一颗K0V型的恒星，这颗行星距离母星较近，不到0.2个AU，31天转一圈，温度据说是522K左右，但个人觉得应该会比水星热或和水星表面向阳面温度差不多，有可能也是一颗潮汐锁定的行星。

                               
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HD 69830 d是一颗系外行星，以197天的周期环绕着橘色恒星HD 69830运转着。它是这个行星系中已知最外层的一颗行星，并且可能位在适居带内。行星HD 69830 d是在2006年被发现的。这颗行星与太阳系内大多数的行星相似，轨道有着很低的离心率。轨道的半长轴只有0.63AU，与金星相似。但是HD 69830的质量和活力都略低于太阳，因此这颗行星位于它的适居带内。这颗行星拥有的质量与海王星相当，因此HD 69830 d也类似于一颗气体巨星，没有固体的表面。由于这颗行星只有间接的经由引力效应被侦测到，因其像半径和组成等其他性质都还是未知的。

HD 80606 b 是一个位于大熊座的气体巨行星（离心木星），距离地球约 190 光年。该行星于2001年被米歇尔·麦耶和戴狄尔·魁若兹发现环绕恒星斯特鲁维1341B。因为其质量是木星的 4 倍，属于气体巨行星。当该行星对母恒星凌日时确定期半径稍小于木星，因此其密度比地球稍低

                               
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电脑模拟 HD 80606 b 的天气系统，以及和木星体积比较。HD 80606 b 的轨道离心率是已知系外行星中最大者[4]。其离心率达到 0.9336，与哈雷彗星的轨道离心率相当。如此高的离心率可能是古在机制的结果，这在行星轨道倾向联星系统时会发生。这个解释由观测罗斯特-麦克劳克林效应获得证实，观测结果指出行星轨道明显倾向恒星的自转轴；如果古在机制对轨道变化起作用，将会产生如此状况[1]。

因为其轨道高离心率的关系，行星和母恒星距离变化在 0.03 到 0.88 天文单位之间。在远拱点时其光照量和地球相当，但近拱点时却是ˋ地球的 800 倍，甚至远大于水星的日照量。2009年侦测到 HD 80606 b 和其母恒星的行星凌日，因此科学家可借此量测经过近日点的表面温度。量测结果指出表面温度在 6 小时以内从 800 K (500 °C / 1000 °F) 上升至 1500 K (1200 °C / 2200 °F)[5]。

在该行星云层上的一个假想观测者会看到该恒星的角直径相当于地球上所见太阳的 30 倍[6]。

该凌日现象是以星特朗的口径 35 厘米施密特-卡塞格林望远镜侦测到[2]。在开普勒太空望远镜任务先前于2011年2月释放的资料中显示，HD 80606 b 是已知凌日周期最长的行星[4]，时间长达 12.1 小时。先前一次通过凌日中点的时间是 2010年8月19日 1:00 UT，该颗行星因为其环绕母星的轨道，使其气候变化相当激烈。电脑模行预测该行星在一小时内就可使温度上升 555°C，因而产生速度达到每秒 3 英哩的超音速“冲击波风暴”。

HD 9446 b是环绕恒星HD 9446公转的太阳系外行星，于2010年1月5日公布。它位于三角座，距离地球约172光年，这颗行星数据资料很少，只知道是通过多普勒视向速度法于2010年发现的。半长轴只有0.19个AU，离心率不算太高，为0.20。

HD 9446 c是环绕恒星HD 9446公转的太阳系外行星，于2010年1月5日公布。它位于三角座，距离地球约172光年，这颗行星和前述行星共同位于一个恒星系统，但是距离母星大约0.65AU，周期是193天左右，大约半个地球年略多。

开普勒16b（Kepler-16b）是一个环绕食双星的太阳系外行星，体积相当于土星。其组成成分可能是岩石和气体各半[3]。这是首个确认的环联星运转行星[4][5]，公转周期229日[6]。
该行星是由NASA的开普勒太空望远镜发现[7]。科学家发现到该行星通过联星系统的其中一颗恒星前方，使其光度降低，但另一颗恒星光度却未降低的情况，因而发现了它[7]。更进一步来说，该行星的凌日状况允许科学家以极高精确度计算开普勒16系统中天体质量[8]。发现该行星团队的主持人，任职于加州山景城SETI中心的劳伦斯·多伊，形容其精确度是“我相信这是太阳系外测量精度最高的”（I believe this is the best-measured planet outside the solar system.）[8]。例如该恒星半径的误差值只有0.3%，直到2011年9月都是比其他系外行星误差少[9]。

开普勒16b是相当特殊的系统，因为该行星的轨道位于联星系形成行星的轨道下限之内[8]。麻省理工学院的行星科学家萨拉·西格（Sara Seager）表示，在联星系统中要有行星存在，行星轨道半径必须是两颗星距离的七倍以上才能形成稳定系统[8]；但开普勒16b的轨道半径只有该推测距离的一半[8]。

该行星因为其表面温度大约在-100到-70 °C之间，可能不适合生命生存。

从地球上观察，开普勒16b最快将在2014年对其中一颗恒星不产生凌日现象，而在2018年对另一颗较亮恒星也不发生凌日；之后直到2042年都无法以凌日法观察它[8]。

在公布这项发现的论文中，发现它的团队表示，根据惯例[10]，应该称呼它 Kepler-16 (AB)-b，或者是在没有歧义时只加上 “b”[1]。太阳系外行星百科将它称为 Kepler-16 (AB) b[11]。SIMBAD数据库称呼它为 Kepler-16 (AB)-b[12]。

发现它的科学家非正式地以电影《星际大战》中的虚拟行星塔图因称呼开普勒16b[5] 。《星际大战四部曲:曙光乍现》中，塔图因上两个太阳同时落下的场景相当有名[8]。而工业光魔的视觉特效总监，曾为多部电影制作特效的约翰·诺尔则说“再一次地，我们看到科学事实比小说更怪异”[

                               
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画家笔下的开普勒16系统，开普勒16A是黄色恒星，开普勒16B是橘红色恒星，开普勒16b是紫色行星。

zenghan 发表于 2013-5-15 15:44

                               
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开普勒16b（Kepler-16b）是一个环绕食双星的太阳系外行星，体积相当于土星。其组成成分可能是岩石和气体各 ...

这颗行星的质量只有木星的三分之一，离心率仅有0.007，表面重力大约是14.5米每二次方秒。

和顶楼那颗行星类似，也是一颗通过微引力透镜方法发现的系外行星：
MOA-2009-BLG-387Lb是一颗围绕人马座红矮星MOA-2009-BLG-387L公转的太阳系外行星。它的发现在2011年2月21日被公布，从而成为第11颗利用微引力透镜方法发现的系外行星。科学家认为这颗行星质量是木星的两倍，公转轨道比地球远约80%，公转周期约为1970天。但是，由于现在对其母星MOA-2009-BLG-387L的特征所知甚少，因此也很难确定这颗行星准确的物理特性。MOA-2009-BLG-387是在2009年7月24日由天文物理重力微透镜观测科学小组探测到的微引力透镜事件。天文物理重力微透镜观测的任务是寻找并证明在恒星和其他恒星或物质处于几乎完全对齐时所产生的微引力透镜事件，这种事件是偶然而且短暂的，可以引起引力透镜效应，使光线发生弯曲，出现扭曲、放大但可以理解的图像。在此后数天内，南非天文台、珀斯天文台和卡诺普斯山天文台记录下这次透镜事件的分离了约7天的焦散线[2]。

2010年6月7日，在微引力透镜事件结束后约一年，一个科学小组利用在智利的甚大望远镜的NACO自适应光学设施，以确定这次微引力透镜事件使其背景星发生引力透镜效应的恒星的视星等，希望能和在发生微引力透镜事件检测到这颗恒星视星等的大小进行比较。结果发现前后两次探测的视星等有偏差，这可能是有误差产生，也可能提示可能存在行星。后续的观测证实了行星的存在。这颗行星和其母恒星的质量存在严格的比率。但恒星的质量不确定，存在一个很大的置信区间，这个区间涵盖了红矮星的质量范围，所以仍存在很大的不确定性[2]。

2011年2月21日，欧洲南方天文台在《天文与天体物理学报》公布了MOA-2009-BLG-387Lb的发现。MOA-2009-BLG-387Lb是一颗气体巨行星，质量估计是木星质量的2.6倍，距离母恒星的平均距离为1.8AU，轨道周期约为1970天[1]。虽然估算出行星的质量和平均距离，但其置信区间很大，目前仍然存在很大的不确定性。这种不确定性主要是由于不知道母恒星的确切参数造成的.[2]。

MOA-2009-BLG-387Lb是M-型红矮星MOA-2009-BLG-387L目前已知拥有的唯一一颗行星。MOA-2009-BLG-387L的质量大约是太阳的0.19倍。这个行星系统距离地球约5700秒差距（18591光年）[1]。它们都以“MOA”命名，MOA即是天文物理重力微透镜观测（Microlensing Observations in Astrophysics）的缩写，MOA在2009年探测到那次微引力透镜事件并对数据进行梳理，提供了发现这颗系外行星的希望。
---一颗红矮星，而且质量比太阳小的多居然拥有一颗比木星重得多的超级木星，挺稀罕啊。少见。

下面是OGLE系列，即也是透过微引力透镜方法发现的遥远系外行星：
OGLE 2003-BLG-235L是一颗位于人马座的恒星，距离地球16,000光年。在2004年，OGLE和MOA两个天文研究小组以重力透镜的方式，共同在这颗恒星身上发现一颗行星，它被编为 "OGLE 2003-BLG-235Lb"。

---这颗行星的其他资料非常缺乏，对其了解甚少，有人如果知道，请在本帖相应位置发回复，感谢之至！

又一颗遥远的不可触及的行星：
OGLE-2005-BLG-169L是一颗位于人马座的恒星，距地球约2,700秒差距。到目前为止，人们未能确认这颗恒星属主序星与否，但认为属红矮星的可能性最高，其他推测有白矮星、中子星或黑洞。

2006年，人们发现有一颗日外行星环绕其运行。光学重力透镜实验（OGLE）小组以重力微透镜方式发现一颗行星，编号为“OGLE-2005-BLG-169Lb”。以恒星的估计质量（太阳0.49倍）估计，这颗行星的质量约为地球的13倍，其质量及估计温度与天王星相若，类型可能为像天王星般的气体行星，或是由固态冰或岩石组成的超级地球。

OGLE-2006-BLG-109Lc是一颗位于人马座、距离地球约4900光年的系外行星，其母星为OGLE-2006-BLG-109L。2008年，科学家使用微引力透镜法发现了该行星。该行星的质量约为土星质量的90%。OGLE-2006-BLG-109Lc之轨道与太阳系中木星轨道的比较图。

                               
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OGLE-TR-10 b是一个环绕着OGLE-TR-10的太阳系外行星 ，是一颗典型的热木星。

---又是一颗人马座，距离我们5000光年远的热木星，母星乃是一颗G或K型的恒星，这颗行星的半长轴仅仅只有0.04个AU，而且具有高倾角的特征，密度仅有水的百分之四十二，重力也只有地球的百分之九十四。