欧洲航天局（ESA）即将发射首个系外行星望远镜，该望远镜将对太阳系外数百个已知世界进行详细研究。天文学家表示，这项任务预示着任务的重心将从发现此类行星（目前已发现约 4,000 颗）转向详细了解它们。
被称为 CHEOPS（系外行星特征卫星）的这颗 300 公斤、耗资 5000 万欧元（5500 万美元）的航天器计划于 12 月 17 日从欧洲圭亚那库鲁航天发射场搭乘联盟号火箭发射。它将被送入地球上方 700 公里的轨道，其主要仪器将始终指向地球的夜侧，这样它对太空的观测就不会被阳光中断。
位于荷兰诺德韦克的欧洲空间研究与技术中心的任务项目科学家凯特·伊萨克说：“我们正在从发现（系外行星）转向表征。借助 CHEOPS，我们将能够回答特别是小型行星是如何形成的问题。”
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CHEOPS 配备了一个摄像头，将观察已知有系外行星围绕其运行的恒星。通过凌星法——观察当行星从恒星前方经过时，恒星光线的亮度下降——天文学家将使用 CHEOPS 来计算这些世界的大小并研究它们的部分大气层，从而提供关于各种系外行星形成和演化的关键信息。在其为期 3.5 年的科学任务中，该任务将于 2020 年 4 月开始，望远镜将研究 300 到 500 个世界。
转变重点
天文学家在三十年前用地面望远镜发现了第一颗系外行星。从那时起，已经发射了几个旨在发现更多新世界的太空任务；其中包括美国宇航局的开普勒太空望远镜，该望远镜于 2018 年 11 月退役，以及该机构的凌星系外行星巡天卫星（TESS），于 2018 年 4 月发射。
但是 CHEOPS 是第一个旨在研究行星的太空望远镜。它将瞄准的已知系外行星范围从地球大小的世界到迷你海王星，后者是比冰巨星天王星和海王星略小的气态行星。其中包括炙热的“超级地球”55 Cancri e；一颗疑似冰巨星，名为 HD 97658b；以及气态巨行星 KELT-9b，它的白昼温度高于 4,000 °C。KELT-9b “是一颗实际上比一颗冷恒星还要热的行星”，位于瑞士日内瓦大学的 CHEOPS 任务科学家大卫·埃伦赖希说。
CHEOPS 是未来几年内计划发射的几个任务中的第一个，它将帮助详细研究系外行星。美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜，计划于 2020 年代发射，将使用其大型反射镜在光谱的红外部分探测遥远的宇宙，并将成为研究遥远世界大气层的有力工具。此外，欧洲航天局将于 2028 年发射大气遥感红外系外行星大型巡天（ARIEL），该任务将以红外线研究大约 1,000 颗系外行星的大气层，以计算其组成及其演化方式。
英国卡迪夫大学的天文学家，也是 ARIEL 团队成员的马特·格里芬说：“探测系外行星现在已成为常态。但是我们需要进入一个新时代，在这个新时代中，我们开始表征和测量它们的详细特性。”
埃伦赖希说：“在过去的 25 年里，系外行星已成为天体物理学中最热门的话题之一。因此，科学界对此感到非常兴奋。”
本文经授权转载，并于 2019 年 12 月 10 日首次发表。