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巨蟹座55e是一顆環繞著巨蟹座55A的(de)太陽系外行(xing)星(xing)，大小是海王星(xing)的(de)51%，直(zhi)徑達2.55萬(wan)公里，質量和密(mi)度分別(bie)是地球的(de)8.63倍和1.07倍，是至2012年為止(zhi)發現的(de)密(mi)度最大的(de)固態行(xing)星(xing)，表面溫度接近2700攝氏(shi)度。距離(li)地球相當近，為40.2±0.4光年。

2016年(nian)(nian)2月，歐洲太(tai)空總署發布巨蟹(xie)座55e圖(tu)片(pian)。根據(ju)從(cong)NASA斯皮(pi)策(ce)紅(hong)外望遠鏡的對該(gai)行(xing)星兩年(nian)(nian)期(qi)觀測數據(ju)顯示，兩年(nian)(nian)中(zhong)該(gai)行(xing)星溫度(du)(du)變(bian)化(hua)幅度(du)(du)就達3倍之(zhi)多，表面溫度(du)(du)從(cong)1000攝氏(shi)(shi)度(du)(du)變(bian)為(wei)2700攝氏(shi)(shi)度(du)(du)，變(bian)化(hua)相當之(zhi)快。

行星介紹

行星外形

巨(ju)蟹座(zuo)55e（英文：Cancri 55 e）是一的環(huan)繞著巨(ju)蟹座(zuo)55A的太(tai)陽(yang)系外(wai)行星，表面多巖石，他(ta)離母恒星很近，公轉(zhuan)周(zhou)期不到(dao)兩天。

巨(ju)蟹(xie)座(zuo)55e是一(yi)顆(ke)“超級地(di)球”，構造為巖(yan)質(zhi)，大小(xiao)約(yue)為地(di)球的(de)兩倍(bei)(bei)，質(zhi)量(liang)約(yue)為地(di)球的(de)八(ba)倍(bei)(bei)，其直徑(jing)比地(di)球大2倍(bei)(bei)達到約(yue)25512公里，而體(ti)積(ji)則(ze)達地(di)球的(de)8倍(bei)(bei)，密(mi)度為地(di)球的(de)1.07倍(bei)(bei)。它和(he)另外四顆(ke)行星(xing)一(yi)起(qi)圍繞著巨(ju)蟹(xie)座(zuo)中(zhong)一(yi)顆(ke)類似太陽恒(heng)星(xing)公轉。巨(ju)蟹(xie)座(zuo)55e距離母星(xing)很近，以至于每年只有18個(ge)小(xiao)時。它還是潮汐鎖定的(de)，也就是說不(bu)像地(di)球這樣(yang)自轉，而是有一(yi)個(ge)永久性的(de)白晝側和(he)黑夜(ye)側。

自轉周期

美國宇航局斯皮策(ce)紅外望遠鏡(jing)探測到巨(ju)蟹座55e行星(xing)的光(guang)線，這(zhe)顆(ke)行星(xing)環繞(rao)一顆(ke)距離(li)地球41光(guang)年(nian)的恒星(xing)運行。巨(ju)蟹座55e行星(xing)自轉一周僅相當于地球18個小時。

發現意義

該行(xing)星(xing)的(de)發現或(huo)將是研(yan)究行(xing)星(xing)演化(hua)、存留(liu)的(de)一個重大突破。由于(yu)其(qi)密度接(jie)近于(yu)鉛，且離地球是如此(ci)之近，以至于(yu)人們可以直接(jie)用肉眼(yan)觀(guan)察(cha)到其(qi)母恒星(xing)。

雖然巨蟹座55e上(shang)面地獄般的(de)(de)(de)灼熱意(yi)味(wei)著不可能有生命存(cun)在，但此(ci)類型的(de)(de)(de)行(xing)星(xing)仍是(shi)科學家迫切(qie)希望(wang)用(yong)望(wang)遠鏡觀(guan)測(ce)的(de)(de)(de)。因為母恒(heng)星(xing)明(ming)亮(liang)的(de)(de)(de)高亮(liang)度讓很多種敏感的(de)(de)(de)測(ce)量變得可行(xing)，所以巨蟹座55e是(shi)一個測(ce)驗(yan)(yan)行(xing)星(xing)形成、演化和(he)存(cun)留的(de)(de)(de)理論的(de)(de)(de)完(wan)美實驗(yan)(yan)室。

發現歷程

科學(xue)家(jia)與2004年首(shou)次發現了巨(ju)蟹(xie)座(zuo)55。而發現巨(ju)蟹(xie)座(zuo)55e行(xing)星的加(jia)拿大空(kong)(kong)間望遠鏡(jing)“MOST”是科學(xue)家(jia)觀(guan)察研(yan)究這個“超級地球(qiu)”最(zui)直(zhi)接的手段和方法。“MOST”造價(jia)低廉，僅(jin)有(you)手提箱(xiang)般大小(xiao)，2003年由加(jia)拿大太空(kong)(kong)總署(shu)發射，受命觀(guan)測(ce)10顆(ke)星球(qiu)。其最(zui)初(chu)僅(jin)預定(ding)工作(zuo)一年時(shi)間，但(dan)8年過(guo)去了MOST卻仍然(ran)運行(xing)良好，共已經(jing)觀(guan)測(ce)了超過(guo)2000顆(ke)星球(qiu)。

據科學(xue)家介紹(shao)，母(mu)恒(heng)星(xing)(xing)巨(ju)蟹(xie)座(zuo)55A距(ju)(ju)地球(qiu)大(da)約40光(guang)年距(ju)(ju)離，和太陽一(yi)樣(yang)是(shi)(shi)一(yi)顆黃矮星(xing)(xing)，在之后兩個(ge)月中(zhong)人們可用肉眼在巨(ju)蟹(xie)星(xing)(xing)座(zuo)中(zhong)觀察到它。當(dang)巨(ju)蟹(xie)55座(zuo)e處于白晝(zhou)時，其母(mu)恒(heng)星(xing)(xing)看上去會比(bi)夜間大(da)60倍，亮度則是(shi)(shi)夜間的(de)3600倍。巨(ju)蟹(xie)座(zuo)55e是(shi)(shi)一(yi)個(ge)4行星(xing)(xing)系(xi)統(tong)的(de)組(zu)成部(bu)分，自1997年來一(yi)直處于科學(xue)家的(de)監視下，由于發現其密度之高(gao)、同地球(qiu)的(de)距(ju)(ju)離之近(jin)而引起(qi)了關注。此行星(xing)(xing)系(xi)統(tong)是(shi)(shi)通過“多普勒方法”發現的(de)，此方法可測量某星(xing)(xing)球(qiu)由受其他未知星(xing)(xing)球(qiu)引起(qi)的(de)不(bu)穩定擺動。

盡管巨(ju)蟹(xie)55e表面(mian)溫(wen)度接近2700攝氏度，但有(you)些天文學家認(ren)為巨(ju)蟹(xie)座55e的強大引力(li)可能(neng)仍使(shi)其能(neng)夠(gou)保(bao)持一(yi)個大氣層。這種類型的行星被稱為“超級地球(qiu)”（Super-Earths），即擁有(you)大氣層、體(ti)積(ji)相當于(yu)地球(qiu)10倍的行星，一(yi)直讓科(ke)學家抱有(you)特(te)殊興趣(qu)，因(yin)其有(you)成為固體(ti)的可能(neng)性，抑(yi)或存(cun)在(zai)著液態海洋。這意味著如果(guo)溫(wen)度等其他條件(jian)合適，它(ta)們有(you)可能(neng)成為潛在(zai)外星生命(ming)形式的家園。

不(bu)列顛哥倫(lun)比亞大學教授馬(ma)修斯（Jaymie Matthews）興奮的稱：“這簡(jian)直和(he)《星際(ji)迷航》（Star Trek）電(dian)影中的柯克船長所(suo)做的事一樣。我們終于實現了——可能還超越(yue)了——童年夢想中的科幻(huan)場景(jing)。”

發現機構

該行星發現小組的天(tian)文學(xue)家來(lai)自(zi)包括麻省(sheng)理工(gong)學(xue)院、不列顛哥倫(lun)比亞大(da)學(xue)、史密(mi)森松天(tian)體物(wu)理中心(xin)以及(ji)加(jia)州圣(sheng)克魯斯大(da)學(xue)等研究機構。

相關新聞

自從發現巨(ju)蟹座(zuo)55e行星(xing)(xing)(xing)(xing)，天(tian)文學(xue)家日益發現更多(duo)關于這(zhe)顆(ke)行星(xing)(xing)(xing)(xing)的奇(qi)特特征，研究人員現已(yi)知道(dao)這(zhe)顆(ke)行星(xing)(xing)(xing)(xing)是巨(ju)蟹座(zuo)55e恒星(xing)(xing)(xing)(xing)(位于巨(ju)蟹星(xing)(xing)(xing)(xing)座(zuo))系(xi)統中5顆(ke)系(xi)外行星(xing)(xing)(xing)(xing)其中之(zhi)一。由于巨(ju)蟹座(zuo)55e行星(xing)(xing)(xing)(xing)擁有(you)超密集(ji)質量和極(ji)端近距離軌道(dao)，從而(er)使它格外令天(tian)文學(xue)家關注，它與恒星(xing)(xing)(xing)(xing)之(zhi)間的距離比(bi)水星(xing)(xing)(xing)(xing)和太陽之(zhi)間距離近26倍。

這(zhe)項最新斯皮策觀(guan)測顯示，巨蟹(xie)座55e行星朝(chao)向恒星的(de)一(yi)側(ce)非常熾(chi)熱，溫(wen)度接(jie)近于(yu)1726攝氏度。這(zhe)顆行星很可(ke)能是(shi)一(yi)個(ge)黑暗的(de)星球，它缺少充實的(de)大氣層(ceng)來加熱朝(chao)向恒星的(de)反(fan)向一(yi)側(ce)。

更為奇特(te)的(de)(de)是(shi)，這顆行(xing)星遍布(bu)淤泥，之(zhi)前斯皮(pi)策望遠鏡的(de)(de)觀(guan)測數據顯示巨蟹座55e行(xing)星五(wu)分之(zhi)一(yi)質量是(shi)由較輕元(yuan)素(su)構成(cheng)，其中包括(kuo)水，但(dan)是(shi)極端熾熱(re)的(de)(de)溫度和大氣(qi)壓力在這顆行(xing)星表面(mian)形成(cheng)一(yi)種“超臨界流體(supercritical fluid)”狀態。

超臨界(jie)流(liu)體(ti)可以想像(xiang)成(cheng)為液體(ti)狀(zhuang)態(tai)下的氣體(ti)，它存(cun)在(zai)于極端大氣壓力和溫度環(huan)境。在(zai)地球上，在(zai)蒸(zheng)汽發動(dong)機(ji)中水可以達到超臨界(jie)流(liu)體(ti)狀(zhuang)態(tai)。

之前(qian)在對巨(ju)蟹座(zuo)55e行星的研究中，采用(yong)一種叫做(zuo)凌日法的技(ji)術來(lai)分析(xi)這(zhe)顆行星途經主恒(heng)星前(qian)方時所發生的變化，在這(zhe)項最新(xin)研究中，天文學家(jia)使(shi)用(yong)斯皮策望遠鏡勘(kan)測到巨(ju)蟹座(zuo)55e行星自身釋放(fang)的紅外(wai)光線。

斯(si)皮(pi)策望(wang)遠鏡對巨蟹座(zuo)55e行星(xing)(xing)(xing)的(de)最(zui)新觀測結果與超臨界(jie)流體水世界(jie)理(li)論相吻合(he)，這顆行星(xing)(xing)(xing)很可能是覆(fu)蓋超臨界(jie)流體水的(de)巖石(shi)星(xing)(xing)(xing)球(qiu)，并在(zai)星(xing)(xing)(xing)球(qiu)表面(mian)形成蒸汽(qi)層。

比利(li)時列日大學邁(mai)克(ke)爾(er)-吉倫首(shou)席調(diao)查員邁(mai)克(ke)爾(er)-吉倫(Michael Gillon)說：“這(zhe)非(fei)常類似于(yu)海王(wang)星，如(ru)果將海王(wang)星軌道距離(li)更(geng)接近太陽，將觀測到(dao)它(ta)的大氣層出現蒸發現象。”這(zhe)項研(yan)究報告詳細情況發表在《天體物理學雜志(zhi)》上。

2003年，美國宇航局(ju)投資7.7億(yi)美元(yuan)建造的斯皮策太(tai)空望遠鏡(jing)發射升空，當前處于(yu)延(yan)長任(ren)務期，主要(yao)進(jin)行宇宙紅(hong)外線觀測(ce)研究(jiu)。美國宇航局(ju)官員表(biao)示，在延(yan)長任(ren)務期中，望遠鏡(jing)工程師調整了幾(ji)項觀測(ce)設置，從而(er)有助于(yu)實現行星(xing)觀測(ce)最優化效(xiao)果。

美國(guo)宇航局下一個重(zhong)要(yao)紅(hong)外太空觀(guan)測平臺――詹(zhan)姆斯(si)·韋伯太空望遠鏡(jing)預(yu)計于2018年(nian)發(fa)射，它(ta)將潛(qian)在揭曉巨蟹座55e行(xing)星和(he)其(qi)他類(lei)似超地球(qiu)行(xing)星更多的詳細情況。

美國宇(yu)航局噴氣推進實驗室斯皮策項目科學家邁克爾-維爾納(Michael Werner)說：“我(wo)們(men)可以想像40年前，當時還未發(fa)現系外行星，正是基(ji)于斯皮策望遠鏡的優異性能，它能夠適(shi)應新的宇(yu)宙探索領域，并獲得突破性天文發(fa)現。”

最新特征

天文(wen)學家(jia)觀(guan)測到一個“超級地球”的溫度變(bian)化(hua)(hua)異常劇(ju)烈——這是科學家(jia)第一次(ci)觀(guan)察到太陽(yang)系之外巖(yan)質行(xing)星的大(da)(da)氣(qi)變(bian)化(hua)(hua)——據信它可能是由(you)大(da)(da)量的火(huo)山活動(dong)引起的，進一步增加了這顆“鉆(zhan)石行(xing)星”的神秘(mi)性。

“這是(shi)我們(men)首次觀(guan)察到系外(wai)行星放出變化如(ru)此劇烈的光線(xian)，”劍(jian)橋大學天文研究所的尼庫·馬杜蘇丹博士說(shuo)，“在(zai)此之前，天文學界尚未探測到任何其他‘超級(ji)地(di)球’的熱輻射(she)信息和表面活(huo)動信息。”

劍(jian)橋大學的(de)(de)科學家(jia)們首次探(tan)測(ce)到(dao)太陽系之外巖質行星(xing)的(de)(de)大氣(qi)變(bian)化(hua)(hua)，同時(shi)還發現在兩年的(de)(de)時(shi)間內溫度變(bian)化(hua)(hua)了近(jin)三倍。盡(jin)管(guan)研(yan)究(jiu)者(zhe)很(hen)快指出變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)誘因(yin)還需要進一(yi)步(bu)研(yan)究(jiu)，但是他們相信行星(xing)表面(mian)(mian)的(de)(de)大量(liang)火山活動很(hen)可能是原(yuan)因(yin)所在。掌握(wo)窺視巖質超級地球的(de)(de)大氣(qi)層以(yi)及觀察表面(mian)(mian)環境的(de)(de)能力，是邁(mai)向確認系外宜居行星(xing)的(de)(de)一(yi)個重要里程碑。

借助于(yu)美國航空航天(tian)(tian)局(ju)的斯皮策空間望遠鏡，科學家(jia)們觀察到了(le)系(xi)外行(xing)星發出(chu)的熱輻射。這(zhe)顆(ke)系(xi)外行(xing)星名為巨(ju)蟹座(zuo)55e，圍繞著一(yi)顆(ke)類太(tai)陽恒星旋轉，位于(yu)40光年之外的巨(ju)蟹座(zuo)。科學家(jia)首次發現了(le)快速的環境變化，行(xing)星白晝側的溫度在1000至2700攝氏(shi)度之間擺動。科學家(jia)相信這(zhe)樣的溫度變化可能(neng)是(shi)由巨(ju)大的氣(qi)體流和塵埃流造成(cheng)的，而這(zhe)些流束的起因(yin)很可能(neng)是(shi)火(huo)山。火(huo)山活動具有異常高的活動頻率，高于(yu)木衛一(yi)——太(tai)陽系(xi)中地質最活躍的天(tian)(tian)體。

科(ke)學家(jia)們之前(qian)研究的(de)(de)系外行星(xing)大(da)多數(shu)都是(shi)類似于(yu)土星(xing)和土星(xing)的(de)(de)大(da)型氣體(ti)行星(xing)，這是(shi)因為(wei)他們體(ti)積大(da)，相對容易被發現。最近(jin)幾年，科(ke)學家(jia)們已經能夠測繪很(hen)多氣體(ti)行星(xing)的(de)(de)環境，但(dan)是(shi)研究質量為(wei)地球一倍至(zhi)十倍之間的(de)(de)超(chao)級地球仍然是(shi)困難重重。之前(qian)關于(yu)巨蟹座55e的(de)(de)觀測顯示它含有(you)豐富的(de)(de)碳(tan)，這意味著它是(shi)由鉆石構成的(de)(de)。科(ke)學家(jia)們相信，它是(shi)第(di)一個主(zhu)要由鉆石構成的(de)(de)行星(xing)。然而，這次新(xin)的(de)(de)發現很(hen)大(da)程度上攪渾了早期的(de)(de)判斷，并(bing)且(qie)開啟了新(xin)問題。