发现太阳系之外的星球 · 凌星法

从星光里
找一颗行星。

把遮挡过程放大看

透明化模型 · 示意尺度
行星在恒星前方

望远镜收到的光

恒星与行星无法分辨
相对亮度100.00%

星光留下的凹口

这一次 改大小,留下上次对照

100%96%92%88%0¼ 周期½¾1 周期
改变轨道倾角展开操作 +

拖动只改变观察时刻,轨道周期保持不变。

看不清行星,也能测到它遮住的光。均匀恒星 · 无噪声教学模型

凌星法

一颗看不清的行星,怎样留下信号?

行星经过恒星与观测者之间时,会遮挡一部分恒星光。远处的望远镜通常无法把二者分开成像,却可以测量总光量。光随时间稍稍变暗,再恢复,就会留下曲线中的凹口。

为什么变大后,凹口更深?

本页把恒星视为亮度均匀的圆盘。行星完整投影在恒星盘内时,遮挡比例等于两者半径比的平方。例如半径比为 0.18,遮挡比例是 0.18² = 3.24%。进入、离开或擦边时,程序使用两个圆盘的实际重叠面积,不能直接套用完整遮挡的比例。

轨道绕到后面,会再变暗吗?

本模型忽略行星自身发出的光和反射光。行星绕到恒星后方时不会遮住传向我们的恒星光,因此不会产生第二个同样的凹口。倾角从 90° 降低,投影轨迹会偏离恒星中心,最后完全错过恒星盘。

怎样做同条件对照

改大小后,页面保留上一次模型的完整参考曲线,并从同一相位重放。实线标出本轮已经走过的时间,浅色线是本条件的完整模型曲线;纵轴固定为 88%—100%,没有自动缩放夸大深度。切换倾角也会保留前一条件,但此时比较同时涉及路径变化。两个条件的半径和倾角会显示在图例中。

模型范围

这里的透明化大圆盘是原理示意,不是望远镜拍摄的图像。望远镜小窗只显示一个未分辨光点;光点与数值都由同一瞬时光量驱动。光点的屏幕亮度只是示意,读数与曲线才是量化结果。

固定圆轨道半径为恒星半径的 3 倍,观测方向固定;调整行星半径不改变轨道周期,忽略行星质量对周期的影响。一个周期用 24 秒动画播放,不代表真实天数。恒星没有临边昏暗、星斑或耀斑;忽略噪声、行星大气和其他天体。示意比例用于放大关系,不代表某个已发现的系统。

一次变暗并不能单独证明发现行星。恒星活动、食双星或仪器问题也可能造成信号,需要重复观测与其他证据。推算行星绝对半径还依赖恒星大小;本页只显示半径比,不把它换算成真实公里数。

对应馆内展项

深圳科学技术馆 · F5 太空探索
发现太阳系之外的星球 · T2-03-42
原展项包含凌星、径向速度与微引力透镜。本页选取“控制遮挡,观察恒星亮度变化”的凌星部分。

馆方展项页面 ↗NASA · 凌星法介绍 ↗

键盘可用 Tab 选中滑块,方向键调整;大小预设与拖动使用同一模型。开启系统减少动态效果时,页面默认暂停,仍可用“停在某一刻”查看不同位置。