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人类对宇宙中其他世界的追寻，曾是哲学与科幻的疆域。然而，在过去短短三十年间，这一追寻已演变为一门精密的观测科学。
日前，2011年诺⻉尔物理学奖获得者布莱恩·施密特在上海科普大讲坛带来主题为“天文学未解之谜”的讲座。他介绍了多种发现和研究系外行星的方法，同时指出，地球在宇宙中较为常见，并提及未来通过观测行星大气可探索生命存在的可能。
【内容要点总结】
一、系外行星的核心探测方法
1.间接探测法
多普勒效应法：通过光谱探测仪（精度达每秒20-30米）观测恒星因行星引力产生的微小速度波动（如每秒1米），推断行星存在；同时可计算行星质量。
凌日法：观测行星穿过恒星与地球之间时的恒星亮度降低现象（类似金星凌日），开普勒等设备可捕捉；结合该现象能通过行星密度，反推其组成成分。
2.直接观测法
利用凯克望远镜（自适应光学，精度比肩詹姆斯韦伯且口径更大）、30米超大型望远镜等，直接观测恒星旁的行星。
通过微波探测恒星形成时的一氧化碳，发现仅几百万年的年轻恒星周围、由尘埃形成的行星。
辅助技术：超大型望远镜搭配激光系统，提升影像精度与像素，捕捉更多光子，辅助行星发现。
二、系外行星的关键特征结论
地球的普遍性：类似太阳的恒星周围，平均存在0.3-1.7颗类地行星，证明地球在宇宙中并非罕见，而是较为常见。
行星类型差异
存在“超级地球”：质量约为地球10倍，由铁和岩石组成，可能含有水。
存在气态行星：比地球大但密度更低，形态类似海王星或木星，与地球组成成分不同。
已发现数量：目前已探测到约六千颗系外行星，数量仍在持续增加。
三、系外行星的未来研究方向
大气成分分析：行星凌日时，其大气会在恒星光线中留下化学“足迹”；ELT等超大型望远镜可捕捉这种微弱信号，分析行星大气的化学组成。
生命存在探索：氧气与地球生命高度相关（无生命则无氧气），通过探测系外行星大气中的氧气，可直接判断该行星是否具备生命存在的可能，是未来重点研究方向。
科普中国直播服务团队对本次讲座进行了全程直播，更多内容可点击观看回放。
科普中国直播｜新视野 新宇宙：对话2011年诺贝尔物理学奖得主（https://h5.live.gmw.cn/cloud/h5/1760416739617076）
【专家简介】
布莱恩·施密特，2011年诺⻉尔物理学奖获得者、澳⼤利亚官佐勋章获得者、澳⼤利亚科学院院⼠、英国皇家学会院⼠、澳大利亚国立大学教授。布莱恩·施密特因通过观测遥远超新星发现宇宙加速膨胀现象，与索尔·珀尔马特、亚当·里斯共同荣获2011年诺贝尔物理学奖。
在研究超新星的过程中，他们的研究确定了超新星的运动方式，从而发现宇宙正以不断加速的速率膨胀。这一发现令天体物理学界震惊不已，因为此前普遍认为宇宙膨胀会因反向引力作用而逐渐减弱。
制作：肖春芳 崔雅晴（实习）
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