地球是唯一的具有生物的行星吗？我们的行星在宇宙中是独一无二的吗？我们的太阳是唯一带有行星的恒星吗？天文学一门新兴分支学科的热切先驱者们，可能已找到了这些宇宙悬案的答案。
天文学家们不愿意设想我们的太阳系是宇宙中独一无二的样品。在拥有1000亿颗恒星的星系中，在拥有1000亿个星系的宇宙中，只有我们的太阳是唯一的行星拥有者吗？这看来是不大可能的。宇宙真是这么吝啬吗？绝不可能！
但是，我们从来没有见过一颗行星绕着另一颗恒星转，甚至没有找到确实的证据。不过，离我们找到解答的日子是越来越近了。最近几个月，天文学家们发现，第五颗最亮的恒星——织女星的周围有一圈圆盘状的冷物质，其中就可能含有像木星这样大的天体。还有一些天文学家在观测一颗称之为“金牛座T”的年轻恒星时，猜测他们首次目睹一颗行星正在这颗青年恒星周围诞生。过去45年间一直在给巴纳德星拍照的另一批天文学家，认为这颗恒星正在颤动，而造成这一现象的正是二颗未被发现的行星。
由此可见、除我们太阳系的行星外，越来越多的证据表明，宇宙中还存在着其他行星。运用先进仪器在地面或宇宙空间进行观测的行星探测学，必将成为八十年代天文学一个重要的分支学科。
引人注目的恒星
正是在轨道中运行的红外天文卫星，使织女星成了人们注目的中心。美国国家航空航天局喷气推进实验所的乔治 · 奥曼和基特蜂天文台的弗雷德 · 吉勒特曾利用织女星来测试红外天文卫星仪器的灵敏度。他们发现，比我们太阳亮50倍的热恒星，其光线的波长比原先设想的更长，或说是更“凉”。
按吉勒特的观点，我们根本没有想到这一反常现象是由于围绕着织女星的物质引起的。但是，在逐渐排除了其他的解释后，天文学家们开始明白，他们可能正在观测另一个太阳系。
实际上，环绕着织女星运行的行星究竟有几颗？这是一个悬而未决的难题。天文学家们发现星云状物质的半径约75亿英里，其大小约为我们太阳系的2倍。据奥曼看来，红外天文卫星获得的数据并没有直接揭示这些物质的形状，但是轨道力学定律提供了一些线索，认为这些物质是圆盘状的，这几乎是无可置疑的。
这些物质并不是典型的星际尘埃，因为织女星强劲的太阳风早就把这些小小的尘埃吹跑了。碎片至少有大号铅弹那么大，因为不到几毫米的小尘埃会渐渐卷入恒星并被它吞没。
虽然奥曼和吉勒特成为行星探索者更多是出于偶然性，而斯沃思莫尔学院斯普鲁尔天文台的彼特 · 范德 · 坎姆帕和他的同事们，却是45年来一直在探索太阳系外的行星。他们定期拍摄巴纳德星的运动状况，这是一颗距我们6光年的暗淡的红矮星，每年在天空“迅速”运行3/1000度：它每隔180年在天空移动的位置相当于月亮的宽度，比其他恒星都要快。
范德 · 坎姆帕辛辛苦苦地测定了1200张照片后指出，巴纳德星总是略微偏离平直的轨道，就像一只不对称的轮胎在晃动。这种周期性摆动间接表明，有二颗质量约相当于木星和土星的行星尾随其后，造成巴纳德星如同不对称的轮胎那样运动。
斯沃斯莫尔的观测结果甚至发现了另外四颗可能带有行星的恒星，它们都是肉眼看不见的红矮星，距地球30光年。斯普鲁尔天文台的名誉台长，萨拉 · 李 · 李宾柯特估计，环绕着这些红矮星运行的未被发现的伴星，质量为木星的2 ~ 20倍，几乎就像一颗恒星。但至少要有60倍于木星的质量才能在一颗恒星内部产生核反应。
但是斯普鲁尔天文台的发现引起了剧烈的争论，其它天文学家指出，测定的结果相当模糊，充满了系统性错误。
但这种疑问可能很快就会消失，也许只需10年。近年来，一组天文学家装配了一组新仪器，研究太阳系外的行星系。如同测定巴纳德星那样，该探测计划也是间接的，灵敏的光电系统、分光仪、干涉仪将取代传统的照相片，这将使探测到这类恒星颤动的可能性增加100倍。经过大约10年耐心地绘制天体图，他们希望能弄清楚，像木星这样的巨行星是否真在环绕附近的恒星旋转；载入空间的仪器可能探测到地球这样大小的团块。
宇宙培养皿
这种探索在人们的感情上自然具有强烈的吸引力，因为它将有助于解答这样一个古老的问题：“我们太阳系是独一无二的吗？”也许我们仅仅是这一星系荒野中一个孤零零的前哨阵地。美国航空航天局加利福尼亚州艾姆斯研究中心的天文物理学家，戴维 · 布莱克，把行星看作某种宇宙培养皿。如果我们发现这类培养皿十分稀少，那将极大地影响我们对地球外文明的探索工作。但是，如果行星很多，那你就会更强烈地感觉到，在距离我们太阳系适当距离的宇宙空间，也存在着有智慧的生物。
负责分配航空航天局每年约20万研究经费分配的布莱克，极度渴望增加这方面的情报，以推进他自己专业（恒星形成）的研究工作。行星是由形成恒星时凝缩的盘形物质逐渐自然形成的吗？或是行星形成需要一种罕见的灾变性推力？根据布莱克的观点，仅仅发现一颗孤零零的行星，或是低质量的物体还是不够的。除非将我们自己的太阳系与许多其他的、带有2个或更多黑暗伴星的恒星系相比较，我们是无法理解太阳系起源的。例如，它们结构上都相似吗？也就是说外层都是气态巨行星，内层有几颗像地球这样大小的微不足道的岩石星在轨道上绕恒星旋转？
匹兹堡大学阿勒格尼天文台的乔治 · 盖德伍德改进了观察方法，他们不是把软电放在30英寸的折射望远镜的焦点上，而是装上一排光导纤维、每根光导纤维记录灵敏的光电探测器上收集的星光。
在夜里，这架多通道天体测量光度计，可以精确到百万分之一弧度地定出一颗恒星的位置。相比之下，太阳和月亮相距约1/2弧度。该光度计可使行星探索者更有信心地断定摆动的恒星轨迹，但速度并不快。为了确定一颗行星确实在使劲地拉着近旁的恒星，天文学家们至少得对其不稳定运转追踪j整圈；找到一颗木星般大小的伴星得花上十几年时间，这还是合情合理的，因为我们的木星绕太阳一周也要12年。
恒星的不稳定运转
恒星接近与偏离地球的不稳定运转会有规律地改变其发出光线的波长。当这颗恒星的行星将其“拉”向地球时，光线的频率会因多普勒效应而升高，就像一辆向你驶来汽车引擎的鸣叫声会更响些一样。当这颗恒星被“拉”离我时，它发出的光线的波长就会拉长，频率就会降低。天文学家很快认识到，光线波长这种间歇性变化，亦是存在一颗行星的标志。目前，亚利桑那州，加利福尼亚州和加拿大的研究小组正在设计探测这类难解的多普勒位移所需的仪器。
不列颠哥伦比亚大学的天文学家戈登 · 沃克，加拿大天体物理天文台的布鲁斯 · 坎贝尔已在夏威夷高耸的莫纳克亚山上、加拿大 - 法国 - 夏威夷3.6米的天文望远镜上按上了自己的仪器。过去二年间，他们定期测得附近31颗恒星每秒10米以内的视向速度（即一颗恒星离开我们与接近我们的速度），这一水平已有可能探测到其遥远的木星这样的行星。当然，在作出解答之前，还得花8年多时间测定这类视向振动。
在地面上，想在一夜间就直接探测地球附近恒星黑暗的伴星也不是不可能的。亚利桑那大学的天文学家唐奈德 · 麦克卡塞十分偶然地发现了这一点。他把红外斑纹干涉仪对准距我们75光年外一颗著名的双星，宝瓶座Z，在校准仪器时，他发现不只是二颗星，而是有三颗星！
斑纹型式
麦克卡塞观测到的斑纹型式表明，宝瓶座Z的第三颗星是一颗寒冷的、质量不大的恒星，其大小约为我们太阳的1/4。他的仪器可以测到这颗星星热辐射的微弱痕迹，因为这类小恒星在红外区要亮得多。他和他的同事们后来又发现了20多个这样的低质量天体。
另一架红外斑纹干涉仪也探测到距地球450光年的金牛座T星系中令人好奇的现象。一年多以前，夏威夷大学的天文学家梅尔文 · 迪克和西奥多 · 西蒙，以及加利福尼亚大学洛杉矶分校的本 · 楚克曼把自己的探测仪安装在莫纳克亚一架2.2米的望远镜上，将它对准金牛座T，他们很快发现这颗年龄200万年的恒星拥有一颗距其70 ~ 90亿英里（约是冥王星和太阳距离的2倍多）的活动的红外件星。
圣克鲁斯加利福尼亚大学的一组天文学家最近指出，这颗伴星是一团汹涌的盘状气态物质中正处于诞生前阵痛的一颗行星。我们从它那儿探测到的强烈红外辐射，是这颗原行星凝缩时发出的。圣克鲁斯的理论家道格拉斯 · 林根据他的模型估计，该天体现在的质量是木星的10倍，其直径达30万英里。据估计，在今后10万年间，该引人入奇的天体可凝聚20倍于木星质量的物质。
但其他天文学家对林的假设持十分谨慎的态度。“如能证实这是一颗原行星，”迪克说道，“我感到震惊，但是还可用许多其他方法来解释这些红外数据。”那也可能是一颗新诞生的恒星。
有人提出了几个发射可以探测行星系的宇宙望远镜的建议。某些人造卫星可以间接地、但十分精确地进行天文测定。可使用的一种仪器就是定型成像收集器相干光学系统，它可以探测到30光年外，围绕着像我们太阳这样的恒星运行的与地球质量相仿的行星。
更敏锐的观测设备
航天飞机红外望远镜比已经相当出色的红外天文观测设备更灵敏100 ~ 1000倍。它可以在比红外天文望远镜大10 ~ 30倍的范围内观测到织女星那样的天文现象。也许甚至可以观测到约5光年内个别的、木星那样大小的天体。
木星那样的天体看起来就像一个小点、慢慢地围绕着恒星转，犹如400年前伽利略第一次观测到的木星卫星。这可能成为最终诱导人类离开太阳系的“诱饵”。如果人类发现了围绕附近一颗恒星旋转的、地球般大小的行星，他们最终总会去探索它，正如人类在1969年终于登上了无数世代以来一直诱惑着他们的月球那样。
[Science Digest，1984年1月]