绘制外星世界地图

行星HD 189733b。这里显示的投影地图以白色显示了地球上最热的地方。这个热区明显偏离了行星的中心。

来自卡尔·萨根中心的行星科学家和天体生物学家乔纳森·福特尼可能与克劳迪乌斯·托勒密有一些共同点。他们都是地图制作领域的先驱，尽管他们缺乏比实际拥有的更多的数据。托勒密在几千年前工作，根据对地球不到四分之一的基本知识，绘制了一些已知最早的地球地图。乔纳森和他的团队用更有限的数据集制作了一张外星世界的初步温度图，这是同类地图中的第一张。尽管如此，这张新地图代表了我们对一颗外太阳行星的第一次真正了解，任何外太阳行星，除了知道它的存在或不存在之外。地图如图所示（图1）。

在过去十年左右的时间里，对太阳系外恒星周围的超太阳行星的搜索一直在加紧。自1995年末宣布发现飞马座51（图2）以来，大约有216颗巨大的超太阳系行星被探测到围绕着散布在银河系中的母恒星运行。到目前为止，这些外星世界都是类似木星的气态巨行星，这不一定是因为那里有很多巨行星，而是因为，就像那个在灯柱下寻找丢失钥匙的人一样，用目前的探测方法，我们能够找到的就是巨行星。

福特尼博士专门研究“热木星”。这些是巨大的气体行星，很像我们的木星，但轨道离它们的母恒星很近，并在几天内围绕它们旋转，而不是我们自己的年份（木星11.9年，土星29.5年，天王星84年，海王星165年）。它们的轨道很小，速度也很快，因为它们离恒星很近。这种接近性以及这种接近性对它们的母恒星造成的引力摆动，通常是帮助我们探测到这些行星的原因。这种亲密感也是高温的原因。此外，这些“炙手可热的朱庇特人”不可避免地被父母拒之门外。也就是说，它们的轨道周期与自转周期相同，它们总是面对母恒星，就像我们的月球总是面对地球一样。这种情况发生的原因是已知的，因为较大的物体对较小的、闭合的物体的不稳定的扭曲引力。这种不稳定性是通过潮汐锁定来解决的。

HD189733b行星是由美国国家航空航天局的斯皮策太空望远镜探测到的，这是一个基于红外的太空天文台，观测宇宙中的热能（图3）。从太空看，斯皮策号能够使用另一种探测方法来发现这颗新行星。这种方法被称为透射光度法。当一颗行星围绕母恒星旋转时，它会在恒星前方穿过，从而略微降低总光度或光输出。实际上，这颗行星使恒星黯然失色。如果你继续观察这样一个系统，其减少的光度将重复，你就会了解到理论体的轨道周期。斯皮策望远镜使用这种探测方法发现了3颗新行星，但没有经过专门设计。2008年，美国国家航空航天局专门设计并致力于通过凌日光度法探测行星的开普勒任务将发射并凝视10万颗恒星。开普勒的灵敏度如此之高，它将能够探测到像地球这样的小型内部岩石行星，以及气态巨星。

Jonathan和他的团队成功地在Sptizer宝贵的时间表中获得了连续33个小时的观测超时，以获得成为温度图的数据集，这是第一张真正的太阳系外行星地图。HD 189733b距离地球63光年，绕母恒星运行50小时。以前的气态巨行星模型和温度数据似乎表明，这些天体面向太阳的一侧非常热，而远离太阳的一侧则明显较冷。Forney和他的团队发现的温度范围比预测的要小，加上“热点”的有趣位移。几乎可以肯定的是，他们的结果是存在每秒几公里的强风，将能量输送到地球的另一边。该团队正在继续完善他们的模型，以了解这些风和所涉及的传输机制。

热木星之所以有趣，有几个原因。它们在形成时非常明亮，比我们太阳系中45亿年前的行星亮1000倍。也许有一天我们能够直接从太空拍摄到这样的行星。我们还没有真正了解它们的形成、演化和大气层。我们知道气态巨星主要由氢和氦组成，这是宇宙中最稳定的元素。在我们的太阳系中，气态巨行星在远离太阳的地方形成，这些挥发性元素不仅会燃烧掉。这些新探测到的近距离巨行星的土星显示出“过度”的光度，似乎是由木星可能没有的额外内部能源提供动力。我们还不了解这一点，但仍在绕土星运行的卡西尼号任务继续提供见解。了解气态巨星的形成、演化和大气层将有助于我们了解太阳系的总体结构和演化，并最终让我们深入了解岩石行星是如何形成和演化的。岩石行星，像地球一样，能够容纳液态水，并可以支持生命。现在，这真的很有趣。