机器人宝宝成长记

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1、寻找逆行行星　　约翰·约翰逊至今还记得自己发现第一头“蓝狮子”的那个夜晚，当时他正透过夏威夷岛的死火山莫纳克亚山巅的“昴星”望远镜观测天空。当晚早些时候，在他驱车经过碎石路到达山巅前，他的合作伙伴焦希·维恩从马萨诸塞州打来电话，开玩笑地说：“发现逆行行星，就在今晚。”　　所谓逆行行星，是指在与母恒星自转方向相反的轨道上围绕母恒星公转的行星。太阳系里没有这样的行星，但包括约翰逊在内的少数几位天文学家，十分期待能在另一颗恒星周围发现逆行行星。身为美国加州理工学院科学家的约翰逊说：“（寻找逆行行星）就好比踏上撞见一头蓝狮子的狩猎远征。”　　　　蓝色的狮子当然很另类，恐怕永远都找不到，但自从19

2、95年发现第一颗太阳系以外的行星以来，大自然看来一直在向我们提供“绿斑马”、“橙犀牛”和“紫野牛”之类令人匪夷所思的东西。首先是“热木星”——在比木星与太阳之间的距离近得多的轨道上环绕母恒星运行的行星。然后是肿胀的行星，其个头相对于其质量而言实在是过于庞大。质量比地球大、却又比海王星小的行星，在太阳系中是不存在的，而在太阳系以外并不鲜见。还有一些太阳系外的行星的公转轨道高度偏离正圆，在这一点上它们很像是太阳系里的彗星。约翰逊说：“当我们发现其他的恒星-行星系统时，没有人料到它们与我们的太阳系截然不同。”　　直到最近，与母恒星反着转的行星才被发现。少量小行星、海王星的卫星特里同（海卫一）及

3、某些类型的星系也不按规则出牌（请参见相关链接《逆行卫星》和《逆行星系》）。事实上，怪异的世界是如此之多，科学家现在开始意识到，行星和其他天体的生命可能比他们曾经认为的要复杂得多，我们所知的太阳系行星可能不过是“冰山一角”。逆行行星启发我们：还有很大一座“冰山”等待我们去发掘。我们也许最终会发现：像地球这样能在可居住地带内（与恒星的距离不远也不近汗蒸房http://www.rocksauna.com，因而允许液态水的存在）稳定存在的岩石行星，实际上只是宇宙中的一个特例罢了。　　　　有关逆行行星的故事要从2005年讲起。当时约翰逊和维恩为太阳系外的行星系统所惊，于是把注意力集中于这些系统的一

4、个尚未被测量过的基本特征，而这个特征或许会带来新的发现。这个特征就是——行星轨道面与母恒星赤道之间的夹角。　　在太阳系中，这个夹角平均只有7°。也就是说，太阳系中所有行星都在太阳自转的方向上围绕太阳运转，行星的轨道面几乎与太阳的赤道重合。这被认为是太阳系的形成过程（从一团旋转的气体和尘埃云中形成）的一个直接后果。这团云在自身引力下坍缩，变成一个扁平的自旋盘。约翰逊说：“正因为太阳和太阳系行星聚合自以相同方向旋转的盘材料，所以太阳系行星最终的轨道面与太阳赤道同平面，公转方向与太阳自转方向一致。”但这就是故事的全部吗？约翰逊说：“考虑到太阳系外的行星一直在捉弄我们，我们也对自己可能发现有趣的

5、东西而满怀信心。”　　在检查了9颗太阳系外的行星的轨道后，约翰逊和维恩发现其中8颗的轨道面与各自的母恒星的赤道完美重叠，只有一颗的轨道面与母恒星的赤道有小小偏离。而此时，分配给他们利用莫纳克亚山上的“凯克”望远镜观测逆行行星的时间已不多。于是，他们又成功申请到相邻的“昴星”望远镜连续两晚的观测时间。然而，他们并非是寻找逆行行星的独行侠，因为来自英国大学联合团队——“广角寻行星”（简称WASP）的一组科学家也在致力于找寻逆行行星。他们已发现了一颗近似逆行的行星，并把它命名为WASP-14，它的轨道偏离母恒星的赤道多达70°。虽然WASP-14还算不上真正的逆行行星，但对约翰逊和维恩来说，它

6、的发现暗示着还有更不同寻常的行星等待发现。　　在运用“昴星”望远镜的第一夜观测中，约翰逊通过探察来自恒星的光线的微妙变动，测量WASP-14的自旋定向。随着恒星自转，它的一面后退，来自这面的光线红移到较长的波长。与此相反，来自逐渐靠近的那一面的恒星光线蓝移。当行星从正前方经过母恒星时会阻挡一部分的恒星星光，科学家通过比较红移和蓝移光线变暗的时间，就能知道行星是顺着母恒星自转方向转还是反着转。运用这种技术，约翰逊把英国同行的70°估计值修正为30°，这算得上一个大偏差。　　第二晚，约翰逊观测了一颗被称为HAT-P-7的行星。这是一颗木星质量的行星，在大约300光年外的一条圆形轨道上环绕母恒

7、星。几小时后，他开始检查测量数据，結果令他目瞪口呆：行星轨道面与母恒星赤道之间的偏离幅度极大，HAT-P-7无疑是一颗逆行行星。他终于找到了一头“蓝狮子”！　　这个发现是多么的“离经叛道”，约翰逊迟迟未公布它，而是一遍又一遍地复核自己的测量数据。经过三周的埋头苦干，他终于排除了对这个发现的所有其他解释。　　他和维恩很快写了一篇论文并提交给著名的《科学》杂志，但得到的答复竟然是：英国WASP已抢先宣布发现了一颗逆行行星并把它命名为WA