4000颗系外行星 系外行星另一个家园

科学家通过开普勒天文望远镜新发现了数百颗系外行星。该结果来自NASA和JPL-Caltech两家机构。在2021年11月，系外行星的数量迎来飞跃，天文学家宣布301颗新的系外行星被发现，366颗待确认。开普勒望远镜于2009年发射并升空，在2018年底耗尽燃料后结束任务。但是，科学家们仍然在挖掘开普勒望远镜所记录的数据，不断探索着遥远的宇宙。

NASA的科学家在2021年1月17日在《天文物理期刊》上发表了两篇同行评议论文的第一篇，来在UCLA的科学家在同一期刊上2021年11月23日发表了第二篇。两篇都可在arXiv上先行浏览。

总的来说，开普勒任务是极其成功的，到2021年12月6日，天文学家确认了4888颗系外行星。毫不夸张的说，开普勒凭借一己之力发现大部分已知的系外行星。

系外行星系统轨道内的行星大小从地球一般大到比木星大的都有，有些行星运行轨道甚至比水星到太阳的轨道距离还近，还有些亚海王星轨道的行星大小在地球和海王星之间，这样的行星在我们太阳系是不存在的。

NASA研究小组使用一个叫做ExoMiner的程序发现301颗已经确认的行星。同时，UCLA大学的天文学家用新算法发现了366颗待确认的行星。

开普勒使用凌日法探测地外行星。当一颗行星经过恒星面前时，在我们看来恒星的亮度就会降低，这样科学家们就可以通过测量来观测到更多数据。

ExoMiner是一个利用NASA超级电脑运行的深度神经网络。科学家利用该网络来判断亮度的波动到底是真的有行星从恒星面前经过还是由测量误差引起。NASA艾姆斯研究中心系外行星科学家詹金斯说，ExoMiner并不是独自作战，相反，他需要背后大量的数据处理工作，这些工作异常耗时。

与其他的系外行星探测方法不同，ExoMiner探测方法并不是一个黑箱方法，决定探测到的是否是系外行星并不神秘，我们能很轻易的通过数据解读来判断探测的结果。ExoMiner通过分析开普勒数据档案中的数据来发现新的系外行星，此前，科学家们已经从开普勒科学运行中心的系统中知道了这些行星，但是并未得到确认。通过ExoMiner的分析确认了这些行星就是系外行星。

ExoMiner项目负责人哈米德说当 ExoMiner 确定某物体是一颗行星时，可以肯定得说它就是一颗行星，ExoMiner 精确度很高，并且在某些方面比现有的机器和人类专家更靠谱，尽管人类专家对此仍有偏见。詹金斯补充到：这301颗新发现得系外行星能够帮助我们更好的了解太阳系以外的行星以及他们的恒星系统，这使得我们的太阳系在宇宙中如此的独一无二。

第二天，来自UCLA的天文学家宣称他们从开普勒的数据中分析出366颗待确定的系外行星。UCLA合作作者埃里克·帕提古拉介绍说与NASA团队不同的是，他们使用的是内部自行研发的新算法。发现数百颗系外行星的成就固然伟大，但除此之外，我们还需要知道这些发现怎样指引我们去了解系外行星群体的整体特征。

帕提古拉以及第一作者詹金斯都是一个叫做“攀登K2项目”的天文学家团队成员。帕提古达说这个项目利用的是开普勒任务K2阶段的数据，K2阶段是用于补偿出现机械故障的最初任务，最初任务已于2013年结束。

K2项目团队和詹金斯发明行星探测算法对于理解行星群体来说是一个巨大他突破。毫无疑问，他们将提高我们对行星形成和演化的过程的理解。最终，所有K2项目的数据都被解读出来，包括500TB的数据和8亿张图片。这些数据使用了UCLA的霍夫曼2号计算机集群来进行分析。

除了新发现系外行星，研究团队还辨认了我们已知的381颗系外行星。在K2项目的数据中，研究团队发现了747个独立的待确认行星和57个多星系统。

科学家们想要去了解什么样的恒星更容易拥有更多的行星以及由多少恒星系统拥有形成行星所必须的物质。就像詹金斯说的，我们需要去更大范围的恒星，而不是局限于我们的太阳。研究每一个系外恒星系统给研究行星的形成提供了一个独特的视角。

既然我们训练ExoMiner利用开普勒任务中的数据来分析，那么经过微调后，我们也可以让ExoMiner去处理其他项目中的数据，包括现在正在进行的TESS项目，在这上面我们仍然后很大的提升空间。

这些新发现令人振奋，同时还有更多新世界等着我们去探索。事实上，科学家估计单单我们银河系就蕴藏着数十亿颗行星，大部分行星都围绕着相应的恒星公转，同时也有数百万或更多颗行星并没有固定的轨道，他们是宇宙中的流浪行星，在宇宙中孤独的游荡。要知道，像银行系一样的星系，宇宙中还有数十亿个，这不禁让人感慨，宇宙当中到底还有多少未知的世界！

BY: Paul Scott Anderson

FY: 布丁

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