亮度对比悬殊
行星自身不发光,仅反射恒星光线。若其轨道距离恒星过近,反射光会被恒星强烈辐射完全遮蔽。例如,太阳系外行星的亮度通常比宿主恒星弱十亿倍以上。
大气干扰与距离限制
地球大气层的湍流和散射效应会扭曲光线(见下表)。此外,遥远行星因距离过远,其反射光到达地球时能量衰减至探测阈值以下。
干扰类型 | 影响机制 | 典型现象 |
---|---|---|
大气湍流 | 空气密度变化折射光线 | 成像模糊或闪烁 |
星际尘埃吸收 | 尘埃颗粒阻挡特定波段 | 可见光信号丢失 |
技术灵敏度不足
现有望远镜的集光能力与分辨率有限。以哈勃望远镜为例,其角分辨率约0.1角秒,但观测数十光年外的类地行星时,细节识别仍受制约。
行星自身特性
暗色表面或浓密大气层会进一步降低反照率。例如,富含甲烷的行星可能吸收大部分可见光,仅释放微弱的红外辐射。
观测时间窗口狭窄
行星与恒星的位置需满足特定夹角才能被捕获。若轨道周期与观测周期不匹配,可能错过最佳成像时机。