本文發表於 大眾科學 以前的部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映 大眾科學 的觀點
已知系外行星的列表增長如此之長、如此之快,以至於人們越來越難以正確地欣賞這些新發現。對於我們這些在成長過程中認為太陽系是整個宇宙中僅有的九個世界的人來說,我們如何理解天文學家現在在一個普通的月份裡就發現了那麼多新行星?自 2010 年以來,每年至少有 100 顆系外行星被新增到已知世界的名單中?
我擔心,答案是我們無法理解。我們已經達到了系外行星的超載狀態。曾經是一項具有重大意義的發現——1995 年發現第一顆圍繞類太陽恆星執行的行星的科學家們,最近被預測為諾貝爾獎的有力競爭者——現在只是科學雷達上的一個小點。除非一顆新發現的行星特別奇特,或者非常像地球,否則我們大多數人都會打哈欠,如果我們聽到這個訊息的話。
因此,一些天文學家渴望慶祝一個即將到來的里程碑,這將突出所有發現的綜合意義——自 20 世紀 90 年代初該領域認真開始以來,系外行星研究人員所取得的一切成就。線上太陽系外行星百科全書中列出的行星數量很快將超過 1,000 顆。截至本文撰寫之時,計數為 992 顆。
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在大約二十年的時間裡發現如此多的行星是一項了不起的成就,現在是慶祝遙遠世界的大量收穫的好時機。但同樣值得注意的是(正如一些天文學家所做的那樣),試圖精確指出任何特定的行星作為第 1,000 顆行星是一個徒勞的差事,有點類似於挑選一個嬰兒作為地球上第 60 億個人。
當然,已知行星的數量遠少於地球上的人口,因此成功的機率似乎在行星方面更高,但至少每個人都同意什麼是人。在定義系外行星方面,沒有這樣的共識。如果一個物體的行星性質取決於它的形成歷史(也就是說,行星是在圍繞恆星的軌道上形成的),那麼我們該如何理解星系中充滿的自由漂浮、類行星物體,它們的起源有些神秘?或者,如果行星是按質量定義的——大於小行星但小於褐矮星——我們應該在哪裡劃定界限?任何“行星”的定義都必須包含一定程度的模糊性,否則就會強加任意的區分。
此外,太陽系外行星百科全書是一份包容性列表,其數量明顯大於其他一些列表。美國宇航局系外行星檔案,例如,今天僅列出了 909 顆行星。exoplanets.org上更具選擇性的目錄僅包含 732 顆已確認的行星,可能需要更長的時間才能達到 1,000 顆的目標。在任何這樣的列表中,幾乎可以肯定的是,一些聲稱的發現將在進一步審查下蒸發或被證明是更大的物體,例如恆星或褐矮星,而不是真正的行星。
因此,也許是時候借用一些天文學中常見的術語了,天文學是一門不精確和數量級估計是生活事實的科學。天文學家可能會用今天真實且在可預見的未來也將真實的措辭來表達這一成就,無論所有混亂的細節如何解決:已知系外行星的數量現在約為 103 量級。