一、系外行星探索歷程
人類對系外行星的探索可以追溯到十六世紀，義大利哲學家喬爾丹諾·布魯諾最早假設太陽系外行星的存在。十八世紀，艾薩克·牛頓也提出了類似的建議。但真正意義上的系外行星探索始於1992年，人類探測到了第一顆系外行星，其主星是一顆名為PSR B1257+12的脈沖星。三年後，瑞士天文學家馬約爾和奎洛茲共同發現了一顆系外行星飛馬座51 b，這是一顆可媲美木星的氣態巨行星，距離地球約50光年，且主星是一顆正當壯年的主序星，品質與太陽相當。自此，行星探測迎來了飛速發展的黃金時代。
尤其自2009年克卜勒望遠鏡發射升空後，系外行星探測開啟太空時代。目前，已有超過4500顆系外行星被發現證認。2018年4月，旨在利用掩星法搜尋系外行星的TESS衛星發射成功，作為克卜勒望遠鏡的繼任者，被寄予厚望。2022年確認的外星世界總數達到5000個，未來有望迎來更多新發現，如詹姆士·韋布空間望遠鏡準備在深空開展行星觀測作業。中國也在系外行星探索中積極行動，如「覓音計劃」將透過發射宇航探測器，以直接成像手段率先發現和認證太陽系外宜居行星，並刻畫其宜居性。
二、獨特系外行星盤點
（一）巨型系外行星
在宇宙中，存在著一些被稱為「超級木星」式的巨型系外行星。例如，HR 5183b 行星就是一顆氣態巨行星，距離我們大約 100 光年，品質是木星的三倍。它擁有奇怪的蛋形軌域，並且具有極高的偏心率。假如將它想象成太陽系的木星，其最遠軌域能夠達到海王星之外，可見其獨特之處。
（二）超短周期系外行星
科學家利用人工智慧成功發現了超短周期系外行星。這些行星通常被稱為「熔巖世界」，其表面溫度極高，並因靠近主星而遭受強烈的潮汐力影響，可能導致頻繁的火山活動。到目前為止，人類總共只找到 145 顆超短周期行星，其中只有 30 顆半徑小於地球半徑，樣本量極小。
（三）類地系外行星
一些類地系外行星可能適合居住，如葛利斯 12b、GJ 357 d 等。以葛利斯 581g 為例，它是第一顆可能適合居住的系外行星，品質大概為地球的 2 倍到 3 倍，每 30 天或者更長一點時間圍繞紅矮星葛利斯 581 執行一周，處在該恒星的「宜居地帶」，水能夠以液態的形式存在，出現生命的可能性較高。
（四）奇特系外行星
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HR 5183b 行星是一顆氣態巨行星，距離我們大約為 100 光年，品質是木星的三倍，擁有奇怪的蛋形軌域，極高的偏心率讓人驚嘆。
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WASP-76b 行星位於雙魚座方向，距離我們地球大約為 630 光年，是一個繞著 F 型主序星執行的氣態巨行星。由於距離母恒星非常近，被潮汐釘選，其白天溫度高達 2500°C，表面會下鐵雨。
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HD189733b 是一顆距離地球約 63 光年的系氣態巨行星，品質比木星還要大 13%。在它的大氣層中富含矽酸鹽，在高溫下熔化形成玻璃雨，在風速高達 9000 公裏/小時的超音速風中呈弧形落下。
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克卜勒 - 10b 是克卜勒望遠鏡發現被確認的第一顆巖質系外行星，距離地球大約為 564 光年，品質是地球的 3.2 倍左右。由於距離主恒星非常之近，表面溫度高達 1300°C，會下熔巖金屬雨。
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流浪行星不圍繞任何恒星執行，比如 CFBDSIR2149 便是一顆被恒星丟擲的流浪行星。它的體積是木星的 7 倍，表面溫度約為 400 攝氏度。
（五）特殊系外行星
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55Cancrie 行星體積只有地球的兩倍左右，但其品質卻是地球的 9 倍多。科學家認為，這顆高溫行星可能是由堅硬的石墨和金剛石等碳等物質在巨大壓力下壓縮形成的天體組成。
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HD189733b 從太空看是一顆和地球很像的藍色星球，但這顆藍色星球是一個高溫世界。大氣中檢測到高濃度的矽酸鹽顆粒，遇高溫凝結成玻璃狀物質，地面覆蓋著一層厚厚的玻璃狀物質。
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WASP-76b 行星是一顆離母星很近的行星，被恒星的重力潮汐釘選，一側永遠面對著恒星的高溫灼燒，地表溫度高達 2500℃，恒星的高溫粒子風將行星的含鐵土壤融化成蒸汽吹向另一邊，在星球背面冷卻形成滾燙的鐵雨。
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編號為 OGLE - 2016 - BLG - 1928 的是一顆在 2020 年發現的流氓天體，是目前已知最小的流浪行星。品質很小，透過探測行星的重力會輕微扭曲遠處恒星的光線而發現。
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Kepler - 10b 表面的溫度超過了 1300 度，來自恒星的粒子風不斷剝離著它氣氛，以至於克卜勒 10b 後面有一個長長的尾跡，看起來像是被恒星的高溫烤得冒煙了。
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Gliese436b 距離恒星較近，表面溫度達到 300 攝氏度，但行星強大的重力使得表面的水以固態存在而沒有被蒸發，是一個高溫與冰凍並存的奇異世界。
（六）引人關註的系外行星
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與太陽系相似的行星系統暫未詳細提及，但可以想象其對研究太陽系的形成和演化具有重要意義。
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葛利斯 581g 作為可能適合居住的系外行星，備受關註。處在恒星的「宜居地帶」，品質大概為地球的 2 倍到 3 倍，圍繞紅矮星執行。
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HIP 13044 b 是在銀河系外發現的第一顆候選系外行星，具有重大的科學價值。
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Kepler - 16b 是一顆環雙星行星，為向【星際大戰】中盧克·天行者的故鄉致敬，也被稱之為「塔圖因」。是一個冰冷的氣態世界，不太可能孕育出生命，但證實了環雙星行星的存在，提高了發現外星生命的可能性。
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流浪行星如 CFBDSIR2149，體積是木星的 7 倍，表面溫度約為 400 攝氏度，是一顆只有 5000 萬至 1.2 億年歷史的「年輕」行星。其被丟擲原來的行星系統的原因還不得而知。
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一些距離地球近的潛在宜居行星，如 Proxima b、c 和 d，它們是離地球最近的系外行星，只有 4 光年的距離。
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TRAPPIST - 1 系統包含七顆地球大小的行星，圍繞一顆紅矮星執行，為研究系外行星的宜居性提供了重要目標。
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Kelt - 9b 是比大多數恒星都要熱的瓦斯巨行星，其獨特的性質為研究行星的形成和演化提供了新的視角。
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KELT - 9b 是極度不適合居住的超高溫系外行星，其高溫環境對生命的存在構成了極大的挑戰。
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2022 年確認的外星世界總數達到 5000 個，未來還有數十億顆系外行星有待發現。隨著科技的不斷進步，如詹姆士·韋布空間望遠鏡等先進裝置的投入使用，我們有望在系外行星的探索中取得更多的突破。
三、系外行星的科學意義
系外行星的發現具有重大的科學意義，為我們理解宇宙、行星形成以及生命存在的可能性提供了關鍵線索。
首先，系外行星的探索有助於我們更深入地認識宇宙。宇宙的浩瀚無垠使得人類對其充滿了好奇，而系外行星的存在如同宇宙中的一個個神秘寶藏，等待著我們去挖掘和解讀。透過研究系外行星，我們可以了解不同型別恒星周圍的行星系統，進而推斷宇宙中行星的分布規律。例如，目前已知銀河系中的恒星數量數以千億計，而系外行星的數量也必然不在少數。這讓我們認識到宇宙中行星系統的多樣性，豐富了我們對宇宙的認知。
其次，系外行星的發現對行星形成理論的發展起到了推動作用。新系外行星的發現，為科學家理解行星形成過程提供了更好的依據。以 TOI - 4860 b 為例，這顆環繞低品質星的異常木星大小行星的發現，挑戰了傳統的行星形成模型。低品質星通常被認為不太可能擁有像木星這樣的行星，但 TOI - 4860 b 的存在表明，行星形成過程可能比我們想象的更加復雜。此外，科學家使用恒星品質將系外行星與行星形成盤聯系起來，揭示了原行星板塊結構、圍繞恒星的行星形成圈和行星社會經濟之間的直接聯系。這些研究成果為我們進一步理解行星的形成機制提供了新的視角。
最後，系外行星的存在增加了生命存在的可能性。地球可能並非最宜居星球，系外行星或擁有更豐富生命。研究表明，在一些擁有良好海洋環流模式的系外行星上，可能存在著比地球上更豐富或更活躍的生命。例如，距地 120 光年的系外行星或存在海洋和生命，這一發現為人們尋找外星生命提供了新的機會。同時，系外行星的發現也為我們探索生命起源和演化過程提供了新的視角和啟示。透過研究系外行星上的大氣成分、溫度、壓力等條件，我們可以推斷出哪些行星可能具備生命存在的條件。雖然目前我們還沒有直接發現系外行星上的生命，但隨著科技的不斷進步，未來我們有望在系外行星上找到生命存在的證據。
總之，系外行星的發現具有重大的科學意義，為我們理解宇宙、行星形成和生命存在可能性提供了重要線索。未來，隨著科技的不斷進步，我們有望在系外行星的探索中取得更多的突破，為人類認識宇宙和自身的存在帶來更多的驚喜。
