研究人员通过测量穿过遥远恒星轨道行星大气层的星光，称量了一颗行星的质量。这项技术可能会加速寻找类地世界的进程。
了解太阳系外行星或系外行星的质量是确定其是否为岩石行星的重要一步，从而可能成为生命的家园。为了找到质量，天文学家通常依赖于视向速度测量，其中恒星轨道中微小的摆动揭示了轨道行星的引力牵引（以及因此产生的质量）。视向速度最适用于围绕明亮、稳定发光恒星运行的大行星，因此系外行星科学家希望拥有可以应用于其他类型恒星周围的其他行星的方法，包括较暗的恒星。
在今天发表在《科学》杂志上的一篇论文中，剑桥市马萨诸塞理工学院的行星科学家朱利安·德·维特和他的导师萨拉·西格报告说，他们可以通过分析行星恒星光谱来计算行星的质量。
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星星之光，星光闪耀
当从地球上看一颗行星从其恒星前方经过时，它会暂时阻挡一小部分恒星的光线——许多系外行星是通过测量恒星亮度的这种下降而被发现的。但是，即使是更小一部分的光线，在掠过行星并穿过其大气层后，也会穿透过去。
大气层充当过滤器，改变了光的光谱。但是，过滤效果在不同高度有所不同，并且取决于大气压力、温度和行星引力等条件。德·维特演算了这些方程式，并表明，当行星在其前方凌星时，恒星的光谱包含有关大多数这些因素的信息。这使得质量（与引力有关）成为唯一未知数，可以从其他参数计算出来。
在一个行星质量已通过视向速度法已知的情况下，德·维特表明他的技术给出了正确的结果。
对于小半径行星而言，穿过行星大气层的星光比例尤其微小，这会使光谱上的影响非常小，几乎无法检测到。使用目前的望远镜，德·维特的方法仅适用于围绕恒星近距离运行的木星大小的行星。但德·维特表示，借助未来望远镜上更好的仪器，它可能特别适用于围绕寒冷、暗淡但数量众多的 M 矮星运行的行星。美国宇航局计划于 2018 年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜可能能够称量距离远达 50 秒差距（约 160 光年）的此类恒星周围的地球大小的世界的质量。
及时的任务
加利福尼亚理工学院帕萨迪纳分校研究行星大气层的希瑟·克努特森说，研究一颗恒星可能需要数百小时的观测时间，才能获得足够的数据来计算行星质量。“我敢打赌，只有少数低质量行星将使用这种技术得到充分表征，”她说。
尽管如此，该技术可能会在拟议中的欧洲系外行星研究任务中找到用途。下个月，欧洲航天局的一个咨询委员会将选出五个竞争者中的一个，用于 2024 年发射的中型任务。候选者之一是系外行星特征观测站 (EChO)，它将获取数百颗可能的系外行星的详细光谱。