行星混乱可能会减缓类地系外行星的探索

当谈到直接对围绕遥远恒星运行的类地系外行星进行成像时，所见并不总是可信的。康奈尔大学的一项新研究发现，用于观察系外行星的下一代望远镜可能会将类地行星与同一太阳系中的其他类型的行星混淆。

使用今天的望远镜，在宿主恒星的眩光下很难看到昏暗的遥远行星，但是 NASA 目前正在开发的 Nancy Grace Roman 太空望远镜等下一代工具将更擅长对类地行星进行成像。以合适的距离环绕恒星运行，为生命提供最佳条件。

“一旦我们有能力对类地行星进行成像，我们实际上将不得不担心将它们与完全不同类型的行星混淆，”机械和航空航天工程以及天文学副教授德米特里 萨夫兰斯基说。

萨夫兰斯基说：“未来能够进行这些观测的望远镜将如此巨大、昂贵且难以建造和发射，以至于我们不能在它们上浪费一秒钟的时间，这就是它如此重要的原因提前考虑所有这些潜在问题。”

通过使用地球自身的太阳系作为未探索恒星系统的模型，Savransky 和博士生 Dean Keithly 计算出，即使使用直接成像技术和未来高功率望远镜的能力增强，像天王星和地球这样不同的系外行星也可以彼此误会。

该研究详细说明了估计行星-恒星分离和亮度的测量结果如何导致“行星混乱”。该模型发现，当两颗行星沿着它们的轨道具有相同的间距和大小时，一颗行星可能会与另一颗行星混淆。

Keithly 和 Savransky 在他们的太阳系模型中确定了 21 种情况，其中一颗行星与另一颗行星具有相同的明显行星-恒星分离和亮度。使用这些数据，计算出在随机生成的太阳系中，36% 的类地行星可能与类水星行星错误识别;大约 43% 的随机生成的太阳系中有一颗类似火星的行星;并且在超过 72% 的随机生成的太阳系中有一颗类似金星的行星。

相比之下，类地行星和类似于海王星、土星和天王星的较大气体巨行星之间的混淆不太可能发生，并且可能发生在随机生成的太阳系中的 1-4%。

对于科学家来说，将行星相互混淆可能是一个昂贵且耗时的问题。高倍望远镜的每次使用都需要大量的计划和资金，因此对宜居系外行星的错误识别会浪费宝贵的望远镜时间。确定了这个问题后，研究人员可以设计更有效的系外行星直接成像任务调查。