开普勒太空望远镜。
| 图片来源：NASA几千年来，人类从未停止过对星空的探索，我们对观测进行记录，并试图从记录的模式里寻找出规律。早期天文学家确定的第一批天体是行星，希腊人称之为“planētai”，或“漫游者”，因为它们在夜空中看起来似乎总在做不规则的运动。经过几个世纪的研究，终于让人们了解到地球与太阳系中的其他行星一样，绕着太阳运动。而太阳，也不过是众多恒星中的一颗。
在银河系中，有一颗与太阳非常相似的恒星，距离地球约2500光年之外，叫做开普勒-90（Kepler-90）。
○ Kepler-90是一颗位于天龙座的恒星，与太阳相似。| 图片来源：NASA
2014年，科学家借助开普勒太空望远镜收集到的数据，发现了围绕Kepler-90公转的七颗行星。2017年12月14日，NASA和谷歌宣布，他们在这个行星系统中找到了第八颗行星，使其与太阳系并列成为拥有最多行星的已知恒星系统！
新发现的这颗行星被称为Kepler-90i。
○ Kepler-90i。| 图片来源：NASA
Kepler-90i是一颗滚烫的岩石行星，它是Kepler-90系统的八颗行星中最小的一颗，其公转轨道非常靠近Kepler-90。对它来说，只需要14天就能围绕其恒星公转一周，这意味着你每隔两周就能有一次生日。
○ Kepler-90 是第一个已知在太阳系之外拥有八颗行星的系统。在这个系统中，行星的轨道更靠近它们的母星，对于Kepler-90i而言，其“一年”只有14天。| 图片来源：NASA
这颗新发现的行星比地球大30％，表面平均温度约为427°C，这让它不太可能孕育出生命。
Kepler-90的行星系统就像是太阳系的缩小版。
○ Kepler-90恒星系统跟太阳系类似，拥有八颗行星。在两个系统中，都是小行星离其母星更近，大的离得更远。| 图片来源：NASA/Ames Research Center/Wendy Stenzel
它与我们的太阳系一样，也是靠近恒星周围的是小行星，而大行星则离得更远。这种模式表明，在这个系统外侧的气体行星（约与土星和木星的大小相同）的形成方式与太阳系的行星系统相似。
○ Kepler-90恒星系统内的行星轨道非常紧凑。| 图片来源：NASA
但Kepler-90系统的轨道更加紧凑，所有八颗行星的轨道都可以被塞进地球绕太阳公转的轨道之内！
那么，Kepler-90i是如何被找到的？要知道，即便我们已经拥有能帮助我们更深更广地对宇宙进行研究的现代科技，但是寻找系外行星仍非易事。与恒星相比，系外行星是冰冷、微小且黑暗的，就像从几千英里远的探照灯旁飞过的萤火虫一样难以被发现。然而，最近在机器学习的帮助下，我们取得了一些新进展。
○ 由于太阳系以外的行星离我们太远，因此我们无法直接对它们进行拍摄。开普勒太空望远镜的任务是通过测量行星经过恒星时（即凌日），恒星亮度发生的变化，以确认系外行星的存在。一般来说，一颗恒星的亮度下降得越大，行星就越大！| 图片来源：NASA
天体物理学家寻找系外行星的主要途径之一是通过自动化的软件和人工分析，对开普勒太空望远镜收集的大量数据进行处理。开普勒在4年的时间内观测到了约20万颗恒星，每30分钟拍摄一张照片，创造了约140亿个数据点。这140亿个数据点可被转化成约2x10^15个可能的行星轨道！对如此大量的数据进行处理，即使有最强大的计算机，也是一项极其艰难耗时的任务。为了加速这个过程，科学家转向了机器学习。（机器学习是一种训练计算机识别模式的方法，特别适用于对大量数据进行分析理解。方法的关键在于：让计算机自己学习，而不用编写特定的规则程序。）
○ 利用15000个标记的开普勒信号来训练机器学习模型以分辨行星信号。接着，科学家利用该模型在670个恒星系统中寻找新的行星，结果发现了先前未被发现的两颗新行星。| 图片来源：NASA
通过使用超过15000个开普勒信号的数据集，科学家创建了一个用来区分行星与非行星的模型。在能做到这点之前，它必须能识别由行星引起的信号，以及其他如恒星黑子或双星系统的天体引起的信号。在模型的测试阶段，其识别信号是来自行星或是非行星的准确率高达96%。
因此，通过该模型，就能在庞大的数据库里寻找凌日系外行星的微弱信号。令人惊喜的是，在670个已知的多行星系统中的新世界中，我们发现了不止一颗新行星，而是两颗：Kepler-90i 和 Kepler-80g。后者距离我们1000光年之远，是一个拥有六颗行星的恒星系统中的一员。
这种搜寻行星的新途径，才刚刚开始。
○ Kepler-90或许拥有不止八颗行星。图中橙色区域代表开普勒望远镜已探索的区域，而蓝色区域极有可能还有大量的行星等待着被发现。| 图片来源：Wendy Stenzel / NASA Ames Research Center)
Kepler-90是除了我们太阳系以外的第一个已知拥有八颗行星的恒星系统，但它不会是最后一个。其他行星可能正潜伏在开普勒勘测的恒星周围。接下来，研究人员将继续使用机器学习和更加成熟复杂的计算机算法，在开普勒的数据库中，寻找围绕在约15万颗恒星周围的行星。
○ 有许多望远镜都将肩负着寻找系外行星的重任。| 图片来源：NASA
开普勒是迄今为止搜寻行星的最成功的望远镜，已经确认的系外行星数量超过2,500多颗，还有更多的正在等待被验证。除了开普勒以外，还有更多的望远镜也在（或即将要加入）搜寻系外行星的行列。未来的太空任务，如凌日系外行星勘测卫星（TESS）、詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）和广角红外巡天望远镜（WFIRST）等，将继续寻找新的世界，告诉我们哪些星球或许有希望为外星生命提供生存的家园。
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