[科普中国]-对流旋转和行星横越任务

简介

2006年12月27日北京时间22时23分，法国国家航天研究中心联合欧洲其他国家研制的卫星探测器COROT由俄罗斯研制的“联盟2-1B”火箭搭载。在哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场升空。这是人类发射的首颗专门用于研究太阳系外行星的卫星。

COROT卫星重630 kg，载有一台27cm口径天文望远镜和两台照相机，能够观测到体积仅为地球2-3倍的太阳系外岩石行星，其主要任务是探寻太阳系外的行星，特别是那些可能和地球一样存在着生命的天体。发射50min后 ，卫星进入距地面约900 km的预定轨道。

“COROT计划”是法国国家航天研究中心1996年开始实施的，2000年欧洲航天局正式加入，参与该计划的还有奥地利、西班牙、德国、比利时和巴西。整个计划耗资2.21亿美元，其中75%的资金由法国国家航天研究中心提供。鉴于该计划的意义类同于哥伦布航海探寻新大陆，“COROT计划”被天文学界誉为“21世纪哥伦布”。231

项目背景从1995开始，天文学家共发现了200多颗太阳系外行星。它们大多为气体行星，而占少数的岩石行星中直径最小的也是地球的5倍多。这些较大的行星的引力能够对所环绕的恒星发出的光传播产生影响，并能被“哈勃”太空望远镜或地面观测设施捕捉到。但对于那些体积较小（与地球接近）、不易观测，也没有足够引力影响光传播的行星而言，传统观测手段就无能为力了，而它们正是COROT的主要探测目标。4

主要任务（1）寻找太阳系外类地行星。当太阳系外行星运行到其围绕运转的恒星和COROT之间时，恒星所发出的光将会变暗，据此则可以判断恒星周围存在行星。

（2）确定行星的大小和密度。

（2）探测由内部震波导致的恒星亮度变化，帮助天文学家精确计算恒星的质量、年龄和化学构成。3256

观测原理简介COROT采用感知光线强度的新探测手段，即凌星法来探测新行星：当行星运动到恒星和COROT之间时，会遮挡了一部分由恒星发出的光，通过COROT上装的高灵敏度传感器能探测恒星光强的变化的周期、强弱、时间和方位等，可以确定是否有行星并测定行星的大小、质量、轨道周期、距离恒星的远近，甚至可确定行星上是否有大气以及其薄厚。在地面用这种方法只能探测到直径大于地球10倍的行星，即类木行星。而装配了精密观测仪器的COROT可以察觉到恒星光强万分之三的微小变化，并探测直径与地球接近的行星。行星的光热辐射温度比恒星低许多，所以把行星被恒星掩食的光谱和掩食前的光谱比较，就能了解行星光谱的性质及行星上云的形成。把用此法所得的结果与别的测量法相配合，也可探测行星的密度、内部结构、是否适于生命存在。如果在地面上采用上述方法，会由于受大气层的影响而出现较大的误差，并且仅能探测到体积像木星一样大小的行星。而在没有地球大气层影响的太空，COROT能探测到大小介于类木行星与地球之间的岩石行星。

此外，COROT还可以跟踪穿越恒星的共振声波，探测由声波引起的恒星亮度的微小变化，以了解各种星体内部在各个演化时期的化学组成和特征。共振声波会引起“星震”，星震能在恒星表面产生涟漪，改变恒星的亮度。涟漪的特征能让天文学家计算恒星的精确质量、年龄和化学成分。通过监测恒星发生耀斑时的亮度变化，可以计算恒星的精确质量、年龄和化学成分。4