小弟我对这则新闻满有兴趣的 私自以浅薄的物理概念推测了一些观测此星球的理论 因为是想写给没有特别理工背景的人阅读的 所以很多东西都简化再简化 想要野人献曝请教版上的大大指导与指教 告诉我那些观念是正确的那些需要修正改进 谢谢 目前我们对这颗星球的简单的了解如下 Kelper-452b 距离地球约1400光年处(94,608,00,000,000公里) 绕日公转周期: 385天(环绕恒星Kelper-452一周所需时间) 绕日公转平均半径: 1.05 AU (1AU为地球绕太阳之平均半径 150,000,000公里) 其环绕恒星表面温度:约6000K 与太阳相似 我们没有温度计，皮尺，天秤等工具协助测量这颗星球，要怎麽得到这些结果呢? 首先我想从发现这颗不发光的行星讲起， 在夜里抬头仰望满天繁星， 除了月亮以及水金火木土等太阳系行星之外， 所有的可见闪烁星体，全都是自己会发光的恒星， 也就是类似太阳这样温度爆高，猛烈燃烧核反应的星球。 我们可以看到月亮火星是因为它们反射太阳光让我们看到， 也就是在摸黑的房间中你看不到偷偷浅进来的小偷， 但如果你拿手电筒照往他的方向，既使小偷不会发光你也会马上发现尖叫。 既然几乎所有看的到的星星都在燃烧， 我们要怎麽去找一个类似地球环绕太阳并且适合生物居住的星球呢? 如果你在书桌前利用桌灯念书， 这时候有一只蚊子悠然飞过你与桌灯之间， 此时因为蚊子的遮挡，桌灯的亮度会出现些微的变化， 我们可以利用桌灯光度的变化，与持续的时间， 推算出蚊子的大小与飞行速度。 同样的道理当一颗发光的恒星前面绕过一个不发光的星体， 我们就可以藉此推算出行星的大小与公转周期。 其发生的原因就跟观察日全蚀一样。 2009年升空的克卜勒太空望远镜就是专门 在观察宇宙中众多的恒星并检视是否有发生光度变化的情况， 由於这种光度变化极为细小， 将望远镜放在太空中可以减少大气层绕动与云层造成的干扰。 在搜寻上千颗恒星之後我们终於找到一颗公转半径适中， 太阳温度适中的系统也就是Kelper-452系统， 太阳表面如果温度太高，行星如果距离太阳太近， 则该行星表面温度就会太高并且使所有的水都蒸发成水蒸气 (就像离太阳最近的水星一样，名子听起来很美， 实际表面温度可达摄氏430度，被太阳烤得又乾又焦，一点也不水)， 反之则所有的水都会凝结成冰，两者皆不利於人类居住。 那怎麽知道行星绕日的半径呢? 我们可以由克卜勒行星第三运动定律得知(注一)， 对於以万有引力绕行星体作圆周运动的物体， 其半径立方与周期平方的比值为一常数。 我们之前在观察恒星变暗时就已经可以推算出行星绕日周期， 若加上恒星质量(注二)，即可计算出行星绕日半径。 接着我想讨论该星离地球的距离， 由哈伯定律(注三)我们知道，在宇宙中， 离我们越远的星球，会以越快的速度离我们远去， 再利用都卜勒效应(注四)得知，如果发光的物体正在远离我们， 我们看到的光会有红移的现象，红移的越多代表远离我们的速度越快。 组合以上两个定律，我们就可以得到该星球到底距离我们多远。 科学家发现这个系统的太阳与我们的太阳温度差不多， 也有颗距离跟地球到太阳距离差不多的行星， 表示星球上的温度应该与地球差异不大，并且利用我们对於行星诞生的经验， 推测该星应该是有固态的地表， 而不是像土星或木星是气态的星球(注五)。 种种原因都告诉我们他是个适合地球人类生活的好地方， 投资客可以先进场了。作为一个三分钟热度天文爱好者， 我相信浩瀚的宇宙中类似条件的星球铁定不只几百万个， 只是等待着人类去探索发现，而上面会不会有生命， 会不会发展出高科技， 高科技能不能高到有能力做星际旅行 甚至星球移民攻打地球那又是另外一个层次的问题了。 就我个人推断人类在发展出有能力移民其他星球的科技之前， 应该早就耗尽地球资源，或是因为气候变迁灭亡了， 毕竟科学家的智慧有其极限，而人类的愚蠢与贪婪则无。 注一:我不想用太复杂的公式去讨论克卜勒行星第三运动定律， 简单的说明，在田径场上，你看到链球比赛， 铁链一端是铅球，另一端是选手的手拉着他转， 这时候手的拉力就是此铅球作圆周运动的向心力， 如果要让球转的越快，拉力必须要越大。 但是就以万有引力作为向心力的星球来说， 在相同的距离下，两星体间的万有引力是定值， 也就是说在相同的距离下，行星绕恒星的速度会相同， 也就是绕一圈所需的时间相同，也就是公转周期相同。 若是行星距离恒星越远，则周期也越慢。 (这也是冥王星绕太阳一周需要247年的原因)。 如果硬要讲到公式，即为: 万有引力公式 F=GMm/R^2 G为万有引力常数 R为公转半径 圆周运动向心加速度公式 a=4π^2R/T 根据牛顿第二运动定律 F=ma 我们可以推得GMm/R^2 = 4π^2R/T 整理後可得R^3/T^2=4π^2/GM 因为π与G皆为常数， 可得绕同一恒星公转之所有物体， 半径立方与周期平方的比值为一定值。 注二:其实我不知道怎麽推算出恒星质量的， 只能猜测是由表面温度与体积去计算， 对於表面温度其实很简单， 我们知道所有有温度的物体都会发出电磁波， 且温度越高，发射出的电磁波能量也越强。 简单的说，火焰为什麽有蓝色红色黄色之分， 也是因为火焰本身的温度不同， 所发出的电磁波长得不一样， 在可见光的范围内看起来颜色也不一样， 我们可以藉由研究恒星的光谱得到该星球表面温度。 注三:哈伯定律是个很有趣的理论， 宇宙中所有的物质原本都存在於一个小点， 在经历所谓大霹雳之後开始爆炸向四面八方扩大， 你可以想像我们的宇宙是一个超级玛莉， 超级玛莉的胸口吊带裤有左右两个钮扣， 它们之间的距离是5公分， 而钮扣距离皮带的距离则是20公分。 有一天超级玛莉吃了长大香菇， 在一秒钟内变大100倍，两个钮扣在空间中的相对位置其实是不变的， 但是因为整个空间在放大所以两个钮扣产生了相对分离的速度。 我们对於速度的定义是位移除以时间， 原本相距5公分後来变成5公尺，就是在一秒钟内远离了495公分/秒。 而对於钮扣与皮带之间，则是在1秒 的时间内从相距20公分变成2000公分， 远离的速度为(2000-20)/1=1980公分/秒。 由这样的经验我们可以知道在膨胀中的空间里， 若两点间相距的距离越大，则其分离的速度也会越大， 这就是有趣的哈伯定律。我们抬头仰望繁星， 却发现所有的星体都在离我们远去， 这也就是宇宙正在膨胀的有力证据， 至於为何知道星球都在离我们远去，请参阅注四。 注四:都卜勒效应也是一个有趣的理论， 课本里最常用的范例是救护车， 你可以听到当救护车高速向你奔驰而来时， 鸣笛的声音会变得尖锐高亢，而呼啸过你身边之後， 鸣笛声又突然变得低沉厚重。这是因为当发出波的波原与观察者之间， 若具有相对的运动，则观察者感受到的频率会有变化， 频率变化在声波的表现上就是音调的高低， 在可见光的表现上就是颜色的不同，红橙黄绿蓝碇紫， 红光频率低，紫光频率高。我们可以这样想， 若是在尼斯湖中，水怪拍打着水面，每秒打一下， 形成了一道一道的波浪，每道浪的浪头间距为一公尺， 我们就可以说这道浪为一周期波， 频率为1次每秒，波长为一公尺。 若是我在湖中的一艘静止小船上， 我感受到的就是每秒上下震动一次， 也就是频率为一秒。 但若我以每秒三公尺的速度向水怪狂奔而去， 我除了必须吃到原本在原地应该吃到的浪， 还必续额外吃到我因为前进三公尺所吃到的另外三个浪头。 也就是我在一秒钟吃到了4个浪， 也就是我的体感频率变成了4次每秒， 这种因为观察者与波原之间的相对运动产生的频率变化， 就称为都卜勒效应。若两者在接近当中，则频率增加， 我们称为蓝移，若两物体间在远离，我们称为红移， 我们观察到的所有星体都属於红移，代表所有的星体都在离我们远去。 至於甚麽是光谱，这又要牵扯到给定温度的物体发射出的光谱为固定， 譬如说你知道西瓜是绿皮的，结果你看到一颗西瓜是红色的皮， 代表他发出的光有鬼，向红色移动了他就是在离你远去， 相对的如果你看到一个蓝色的香蕉，你最好快点躲开。 注五:我们观察各种星系的经验发现， 距离恒星越近的行星，表面多半为固体， 以太阳系来说，类地行星包括(水金地火)， 表面都是有陆地的，可以让我们登陆， 而在外围的类木行星，则行星表面多半为气态， 想登陆可能会一脚踩进空气而墬入无底深渊。 成因就要讨论到星系诞生之初， 在距离恒星比较近的物体可能密度或其他特性的关系， 进而较容易形成固态星球。 我不是读物理系，大学念了六年才以全班最後一名成绩毕业， 以上的讨论纯属个人推论，内容可能错误可笑， 如果您有忍住笑意慢慢看完，我非常感谢您耐心与支持， 希望大大给予内容建议与指教，谢谢。 --

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