# How an Unseen Planet Makes a Star Blink

By DUSK

Topic: Space

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## Guide

### 1. 一颗会眨眼的星

在望远镜里，遥远的恒星只是一个光点；它身边的行星又小又暗，根本看不见。可是这颗星的亮度每隔一段时间就会轻轻暗下去一点。上方的金色曲线记录着它的亮度：是什么让它眨眼？

这里的大小、距离都被放大，时间被加快；曲线是教学用的合成数据，不是真实观测。

### 2. 轨道必须对准

答案是一颗看不见的行星。只有当它的轨道几乎侧对着我们，行星才会从恒星前面经过；金色虚线就是我们的视线。轨道一错开，行星就从恒星上方或下方溜过，曲线一片平坦。点“错开”和“对准”比较一下。

现实中大多数轨道对不准：像地球这样绕类太阳恒星的行星，只有约两百分之一的机会让我们看到凌星。

### 3. 从星面前掠过

现在站到观测者的位置看。行星像一个小黑点，从明亮的星面前横穿过去，挡住一小块星光。这叫“凌星”，就像水星和金星偶尔从太阳前经过一样。你也可以按住行星，沿轨道拖动它。

我们看到的只是恒星变暗，从来没有直接看到行星本身。

### 4. 亮度下凹多深

被挡住的星光比例，大约等于行星圆面积除以恒星圆面积。行星半径是恒星的十分之一，亮度只下降约百分之一。如果行星只擦过星盘边缘，挡住的面积更小，凹陷更浅，形状像字母V。

居中凌星：深度 ≈ \(Rp/R★\)²。掠边时改按两个圆的重叠面积计算。木星大小的行星约挡住太阳的1%，地球大小的只有约0\.008%。

### 5. 重复出现才算数

一次变暗可能只是巧合。同样深、同样间隔的下凹反复出现，才说明有东西在规律地绕转；两次下凹之间的时间就是轨道周期。轨道越远，周期越长，对准的机会也越小。

想一想：如果只看到一次下凹，能确定那里有一颗行星吗？

### 6. 冒充者与局限

并不是每次变暗都来自行星。恒星表面的暗斑会随自转带来缓慢的起伏；两颗互相遮挡的恒星（食双星）会造成又深又尖的下凹，还常有第二次较浅的下凹。凌星能告诉我们行星的大小和周期，但单凭它不能证明行星有大气或适合生命。

要点：看不见的行星挡住一点星光，让恒星规律地“眨眼”；下凹深度说明大小，间隔说明周期，但还要排除冒充者。