也许有人会对发现Gliese 581c一事的可靠性产生疑惑:Gliese 581c是根据观测资料间接推算出来,而不是直接看到的,这靠得住吗?目前关于Gliese 581c能否作为“第二地球”的争议是由此而起的吗?为回答这个问题需要说明一些天文学的专业知识。
行星和恒星是两类性质完全不同的天体。行星的质量比恒星小得多,以太阳系内最大的行星——木星来说,其质量不及太阳质量的千分之一。行星虽然可以产生少量的红外辐射,但主要是反射母恒星的光辐射,亮度极为微弱,通常只有母恒星亮度的几十亿分之一。因此,以现有的观测技术要想直接探测到外星行星颇为困难。上世纪80年代起,天文学家开始通过一些间接的方法来探测外星行星,并取得了很大的成功。
如果远方恒星的周围有一颗不可见的行星,那么与孤独的恒星相比,由于存在行星对恒星的引力作用,这颗恒星的运动会发生周期性变化,而变化周期就是行星绕恒星的公转运动周期。要是绕恒星转动的行星不止一颗,恒星运动的变化就比较复杂,但仍有规律可循,并能从中推算出每一颗行星的具体特征,如质量、公转周期等。以太阳系为例,质量最大的两颗行星是木星和土星,在诸多的行星中它们对太阳的引力作用最大。因此,如果有外星人在观测太阳,太阳运动的变化周期基本上就是木星和土星绕太阳公转周期的最小公倍数。要是它们的智力水平与地球人相当,那么就可以通过观测发现太阳有两颗行星,也许还不难探知天王星和海王星,而要发现地球或者水星的存在,观测资料必须有更高的精度。
1995年10月6日,两位瑞士天文学家首次根据这一原理,在距离为45光年的恒星飞马51周围发现了第一颗外星行星。就目前来说,这种方法已成为探索外星行星的主要手段,Gliese 581c就是通过这条途径发现的。