美國太空總署的南希·格雷斯·羅馬太空望遠鏡預計將大大擴大對太陽係以外行星（即係外行星）的搜索範圍。科學家估計，這項任務可以發現大約 10 萬個以前未知的世界，與 NASA 任務和其他天文台迄今為止發現的近 6,300 個系外行星相比，這一數字顯著增加。
讓羅曼特別興奮的是他將目光投向哪裡。迄今為止，大多數系外行星的發現都來自銀河系相對較近的區域。然而，羅曼將尋找銀河系中未經探索的區域，為我們銀河系的行星系統提供更廣闊的視野。
「我們的星系擁有許多不同的環境，但當談到系外行星搜尋時，我們實際上只探索了一個：我們的鄰居，」位於馬裡蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心的系外行星研究員埃莉莎金塔納說。金塔納領導的團隊專注於建立軟體和模擬，以幫助羅曼準備對系外行星凌日的觀測。 “羅曼將擴大搜索範圍，將其他銀河棲息地包括在內，這將幫助我們了解銀河係不同區域的行星形成如何變化。”
如今，大多數已知的系外行星距離地球僅幾千光年。羅曼的一項主要調查將比這個範圍更遠，檢查銀河系密集的中央核球上的恆星，並延伸到銀河系的遠端。
尋找銀河系尋找新世界
羅曼將持續監測銀河系大部分恆星的亮度變化。
一種技巧是基於行星凌日的。從我們的角度來看，當一顆行星經過其恆星前方時，它會阻擋少量恆星的光線，導致恆星暫時變暗。
該望遠鏡還將使用第二種稱為微透鏡的技術。在這些事件中，前景恆星和任何伴生行星的引力會放大更遙遠的背景恆星的光線，短暫地使其顯得更亮。
每種方法都對不同類型的行星敏感。
這項凌日技術預計可以發現大約 10 萬個世界，在探測大型、非常熱的行星方面特別有效。這些行星阻擋了更多來自恆星的光線，並更頻繁地形成軌道，使它們更容易被發現。
微透鏡將揭示 1000 多個世界，擅長尋找遠離恆星的行星，包括類似我們太陽系的系統。它可以探測到像地球和火星這樣小的行星，無論是在它們的宜居帶還是恆星更遠的地方。使用其他檢測方法發現其中許多世界即使不是不可能，也是非常困難的。
總之，這些互補的方法將使科學家能夠研究整個銀河系的行星是如何形成的，包括我們太陽係可能形成的區域。
關於地球起源的線索
今天，我們的太陽系距離銀河系中心27,000光年。研究人員認為，它可能在距離銀河系中心約10,000光年的地方形成，然後逐漸漂移到目前位置。
這個想法的證據主要來自太陽的化學成分。
天文學家使用重元素一詞來描述宇宙開始後不久形成的除氫和氦之外的所有元素。較重的元素在恆星內部形成，並隨著一代代恆星的生存和死亡而變得更加豐富。
位於星系外部區域的恆星通常含有較少的重元素。相較之下，銀河核球星年齡較大，往往富含矽、氧和鎂等元素。
這些化學差異會影響恆星周圍形成的行星的類型。有些系統可能會產生更大的行星、更多的岩石世界，或者可能產生更多的行星。在某些情況下，恆星的組成也會影響行星是否形成。
天文學家已經發現了附近恆星之間存在這種關係的證據。
美國宇航局戈達德博士後研究員羅比·威爾遜領導了一項關於羅曼預期凌日行星產量的研究，他說：“含有較重元素的恆星往往會擁有更多的行星，尤其是巨型行星。”
透過研究銀河系中完全不同的恆星和行星群，羅曼可以大大擴展這些研究，並幫助展示像我們這樣的行星系統是多麼普遍。
威爾遜說：“羅馬將特別強大，因為它將觀測數億顆遙遠的恆星，使科學家能夠將遙遠行星的人口與附近行星的人口進行比較。” “所有這些數據將為我們提供很多需要梳理的內容，因此我們正在通過創建合成數據、檢測模擬行星以及使用機器學習來過濾誤報來做好準備。這樣，當真正的數據到來時，我們將立即做好準備時，我們將立即做好準備。”
羅曼收集的所有數據都將公開，以便研究人員和公民科學家都可以參與尋找新世界。
大氣和天氣外星人研究
羅曼還可以為他發現的數千顆行星提供大氣資訊。
威爾遜說：“羅曼不會像美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡那樣深入研究大氣層，但它將在更大範圍內收集不同的信息。”
詹姆斯韋伯太空望遠鏡專注於對單一行星進行詳細的化學分析，而羅曼將研究數千個世界更廣泛的溫度和氣候模式。這個大型統計數據集可以識別重要趨勢，並幫助指導韋伯和其他天文台未來的觀測。
一個重點領域將是“熱木星”，這是一種木星大小的巨型行星，其軌道非常靠近其恆星。由於木星比地球寬 11 倍，因此這些世界非常巨大，並且通常在短短幾天內完成一個軌道運行。由於它們的高溫，它們會發出可偵測到的紅外線輻射。
羅曼的紅外線儀器將能夠觀察這些明亮的行星並研究它們的亮度如何隨時間變化。
當一顆熱木星經過其恆星前方時，天文學家會看到亮度下降。當行星移動到恆星後面並暫時阻擋其光線時，就會發生第二次較小的下降。
威爾遜說：“二次下降告訴我們這顆行星有多亮，因此有多熱。” “通過跟踪行星的亮度在其軌道上如何變化，羅曼還可以看到白天和夜晚的差異，並檢測行星最熱區域的變化。這告訴我們有關大氣風和熱循環的信息。”
系外行星發現的新時代
NASA 的開普勒任務透過監測大約 100,000 顆恆星並證明行星在整個銀河系中很常見，改變了系外行星科學。
「十多年前，美國宇航局現已退役的開普勒任務對 10 萬顆恆星進行的調查徹底改變了系外行星領域，告訴我們行星在我們的銀河系中甚至比恆星更常見，」美國宇航局戈達德天文學家豪爾赫·馬丁內斯·帕洛梅拉（Jorge Martínez-Palomera）準備行星說，他正在外計劃行星。
羅曼有望將這項遺產進一步發揚光大。當它探測銀河系大部分未被發現的區域時，僅銀河核球勘測一項就將觀測到 1 億顆恆星。
「羅曼的銀河核球調查將觀測大約 1 億顆恆星，並調查我們銀河系中很少被研究的區域，提供一個基本數據集，這將徹底改變我們對其他世界和我們在宇宙中的位置的了解。”
