天文学家们已经在探索太阳系之外的行星（也称作“系外行星”）的道路上跨出了一大步。事实上，在过去的20年里，在我们称之为太阳系家园之外，已经有超过5000颗系外行星被发现。
大多数这些系外行星被发现紧贴着自己的主恒星，用几小时，几天或几周的时间公转一周；而还有一些则以日地距离围绕主星运动，以一个地球年作为公转周期。但是，那些像木星和土星一样有着更远轨道的行星会怎么样呢？再或者，某些没有主星的、可自由运动的系外行星又会怎们样呢？事实上，一些研究表明，在我们的银河系里，自由运动的系外行星比恒星还要多。
本周，NASA的K2任务，即重新设定开普勒太空望远镜（Kepler space telescope），使其与其他地面天文台联手开启了系外行星观测的一个全球性实验。他们的任务是：向银河系的中心方向调查数百万的恒星，寻找遥远恒星的外围行星和在恒星间徘徊的系外行星。
虽然今天的行星搜索技术已经有利于发现主星附近的系外行星，但整个行星系统的大部分外部区域仍然处于未经勘查的状态。在系外行星的探测工具中，科学家们有一种适合探索这些远处外延区域和恒星之间的技术。这种技术被称作微引力透镜。
当一个系外行星经过一个更遥远的恒星前，其重力使星光的轨迹弯曲，并在某些情况下造成了望远镜看到的图像中，背景恒星的短暂增光现象。艺术概念描绘出了这个效果。微引力透镜的这一现象使科学家有能力寻找对于任何其他方式来说都过远或过暗的系外行星。
来源：NASA艾姆斯/ JPL-加州理工学院/ T. Pyle
微引力透镜
在这个实验中，天文学家依靠大自然中的一个为人熟知的基本力——重力，来帮助探测这些遥远世界的存在。像恒星和行星这样的大质量天体所产生的引力能够明显地影响其他附近的物体。
但重力也可以影响光，偏转或扭曲那些经过大质量天体的光行进的方向。这种弯曲作用使重力作为一个透镜，汇聚远处物体散发出的光，如同放大镜可以集中太阳光一样。科学家们可以通过测量遥远恒星的光，利用光的弯曲效果去寻找一个可能由大质量天体所引起的增亮现象，比如一个经过望远镜和远处背景恒星之间的行星。这样的大型物体可以是一个在望远镜和遥远的背景恒星之间穿梭的行星。这种检测有可能发现一个本来隐秘的系外行星。
“K2任务就是利用重力来帮助我们探索系外行星的机会，是十年来最奇妙的天文实验之一，”在加州硅谷的NASA艾姆斯研究中心（Ames Research Center），开普勒和K2任务的项目科学家Steve Howell说道：“我很高兴成为K2任务的一分子，并期待着我们将做出的众多发现。”
微引力透镜的这种现象（“微”是因为它的光线偏移角度小）是科学家将在未来三个月内寻找的效果。当一个系外行星通过一个更遥远的恒星前，它的引力弯曲了星光的轨迹，并在某些情况下造成了在天文台看到的背景恒星的短暂增亮现象。
由自由运动的系外行星导致的透镜效果大约能持续一到两天，使得开普勒望远镜的持续监视能力成为了这种技术的无价之宝。
地面的天文台将同时测量这些简短的事件。从它们不同的优势位置，太空和地球，通过一个被称为视差的技巧，这些测量可以确定作为透镜的前景物体的位置。
“我们抓住这个机会利用开普勒独特的感光摄像头，以不同的方式来嗅探行星的存在。”艾姆斯研究中心的科学研究员Geert Barentsen说。
在系外行星观测的全球性实验中，K2任务和六大洲的地面天文台将向我们银河系的中心方向调查数百万个恒星。科学家们将使用一种名为微引力透镜的技术，搜寻那些在恒星间徘徊的自由行星与轨道离主星较远的行星，正如木星之于太阳。用这种技术可以使开普勒发现比最初使用凌日法远10倍的行星。上图的艺术概念描绘了NASA的K2和开普勒任务搜索区域的相对位置。