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巨蟹(xie)座(zuo)(zuo)55e是一(yi)顆環繞著巨蟹(xie)座(zuo)(zuo)55A的(de)太(tai)陽系外行(xing)星，大小是海王星的(de)51%，直徑達2.55萬公里，質量和密度分別是地(di)(di)球(qiu)的(de)8.63倍和1.07倍，是至2012年為止發現的(de)密度最大的(de)固態行(xing)星，表(biao)面溫度接近2700攝氏度。距離地(di)(di)球(qiu)相當近，為40.2±0.4光年。

2016年(nian)2月，歐洲太(tai)空總署發布巨蟹座55e圖片。根據從(cong)NASA斯皮策紅外(wai)望(wang)遠鏡的對(dui)該(gai)行(xing)(xing)星兩年(nian)期觀測數據顯(xian)示(shi)，兩年(nian)中該(gai)行(xing)(xing)星溫度(du)變(bian)(bian)化(hua)幅(fu)度(du)就達(da)3倍之(zhi)多(duo)，表面溫度(du)從(cong)1000攝氏度(du)變(bian)(bian)為2700攝氏度(du)，變(bian)(bian)化(hua)相當之(zhi)快。

行星介紹

行星外形

巨蟹座(zuo)55e（英文：Cancri 55 e）是一(yi)的(de)環繞(rao)著(zhu)巨蟹座(zuo)55A的(de)太陽系外行(xing)星，表(biao)面多(duo)巖石，他離母恒星很近，公轉(zhuan)周期不(bu)到兩天。

巨蟹座(zuo)(zuo)55e是(shi)(shi)一顆(ke)“超級地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)”，構造(zao)為(wei)巖質，大小(xiao)約(yue)為(wei)地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)的兩倍，質量約(yue)為(wei)地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)的八倍，其直(zhi)徑(jing)比地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)大2倍達(da)到(dao)約(yue)25512公里(li)，而體積則達(da)地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)的8倍，密度為(wei)地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)的1.07倍。它(ta)和另外四顆(ke)行星一起圍繞著巨蟹座(zuo)(zuo)中一顆(ke)類似(si)太陽(yang)恒星公轉。巨蟹座(zuo)(zuo)55e距(ju)離母星很近(jin)，以(yi)至(zhi)于每年只(zhi)有18個(ge)小(xiao)時。它(ta)還是(shi)(shi)潮汐鎖定(ding)的，也就(jiu)是(shi)(shi)說(shuo)不像地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)這樣自轉，而是(shi)(shi)有一個(ge)永久性的白晝側和黑夜側。

自轉周期

美國宇航局斯(si)皮(pi)策紅外(wai)望遠鏡探測到巨蟹(xie)座(zuo)55e行(xing)星的(de)光(guang)線，這(zhe)顆行(xing)星環繞(rao)一(yi)顆距(ju)離地球41光(guang)年的(de)恒星運行(xing)。巨蟹(xie)座(zuo)55e行(xing)星自(zi)轉一(yi)周僅相當于地球18個小時。

發現意義

該行(xing)(xing)星(xing)(xing)的發現或(huo)將是(shi)(shi)研究行(xing)(xing)星(xing)(xing)演化、存(cun)留的一個重(zhong)大突破。由于(yu)其密度接(jie)近(jin)(jin)于(yu)鉛，且離(li)地球是(shi)(shi)如此(ci)之近(jin)(jin)，以至于(yu)人們可以直接(jie)用肉眼觀察(cha)到其母恒星(xing)(xing)。

雖(sui)然巨蟹座55e上面地(di)獄般的(de)(de)灼熱意味(wei)著不可(ke)能有生命存(cun)在，但(dan)此類型的(de)(de)行(xing)星仍是(shi)科學家迫切希(xi)望(wang)用(yong)望(wang)遠鏡(jing)觀測的(de)(de)。因(yin)為母恒星明亮的(de)(de)高亮度讓很多(duo)種敏(min)感的(de)(de)測量變得(de)可(ke)行(xing)，所以(yi)巨蟹座55e是(shi)一個測驗行(xing)星形成、演化和存(cun)留的(de)(de)理論的(de)(de)完(wan)美實驗室。

發現歷程

科(ke)學家(jia)與2004年(nian)首次發現了(le)(le)巨蟹(xie)座55。而發現巨蟹(xie)座55e行星(xing)的加(jia)拿大空間(jian)望遠鏡“MOST”是科(ke)學家(jia)觀察研究這(zhe)個“超級地(di)球(qiu)”最(zui)直接(jie)的手(shou)段和方(fang)法。“MOST”造價低廉(lian)，僅(jin)(jin)有手(shou)提箱(xiang)般大小，2003年(nian)由加(jia)拿大太空總(zong)署發射(she)，受命觀測10顆星(xing)球(qiu)。其(qi)最(zui)初僅(jin)(jin)預(yu)定工(gong)作(zuo)一年(nian)時間(jian)，但8年(nian)過去了(le)(le)MOST卻仍然運行良好(hao)，共已經觀測了(le)(le)超過2000顆星(xing)球(qiu)。

據科學(xue)家介(jie)紹，母(mu)恒星巨(ju)(ju)蟹(xie)座(zuo)(zuo)55A距地球(qiu)大(da)約40光(guang)年(nian)距離，和太陽一(yi)樣是(shi)一(yi)顆黃(huang)矮星，在(zai)之(zhi)后兩個月(yue)中人們(men)可用肉(rou)眼在(zai)巨(ju)(ju)蟹(xie)星座(zuo)(zuo)中觀察到它(ta)。當巨(ju)(ju)蟹(xie)55座(zuo)(zuo)e處于白晝時，其母(mu)恒星看上去會比夜(ye)間大(da)60倍(bei)，亮(liang)度則(ze)是(shi)夜(ye)間的3600倍(bei)。巨(ju)(ju)蟹(xie)座(zuo)(zuo)55e是(shi)一(yi)個4行星系(xi)統的組成部分(fen)，自1997年(nian)來(lai)一(yi)直處于科學(xue)家的監(jian)視下(xia)，由于發(fa)現其密度之(zhi)高、同地球(qiu)的距離之(zhi)近而引起了關注(zhu)。此行星系(xi)統是(shi)通過(guo)“多普勒方法”發(fa)現的，此方法可測量(liang)某星球(qiu)由受其他(ta)未知星球(qiu)引起的不穩定(ding)擺(bai)動。

盡管(guan)巨(ju)蟹(xie)55e表面溫度(du)接近(jin)2700攝(she)氏度(du)，但有些(xie)天文(wen)學家認(ren)為(wei)巨(ju)蟹(xie)座(zuo)55e的(de)(de)強大引力可(ke)能仍使其(qi)(qi)能夠保持一個大氣層。這(zhe)種類型的(de)(de)行星(xing)被稱為(wei)“超級地(di)球”（Super-Earths），即擁有大氣層、體積相(xiang)當于地(di)球10倍的(de)(de)行星(xing)，一直(zhi)讓科學家抱(bao)有特(te)殊興趣，因其(qi)(qi)有成為(wei)固體的(de)(de)可(ke)能性，抑或存(cun)在(zai)著液(ye)態海洋。這(zhe)意味著如果溫度(du)等其(qi)(qi)他條件合適(shi)，它們有可(ke)能成為(wei)潛在(zai)外星(xing)生命形式的(de)(de)家園。

不列顛哥倫比亞(ya)大學教授馬修斯（Jaymie Matthews）興奮(fen)的稱：“這簡直(zhi)和《星際迷航》（Star Trek）電影中(zhong)的柯(ke)克船長所(suo)做的事一樣。我(wo)們(men)終于實(shi)現(xian)了(le)——可能還超(chao)越(yue)了(le)——童年夢想中(zhong)的科(ke)幻場景(jing)。”

發現機構

該行星發(fa)現小組的天文學(xue)家來自包括麻(ma)省理(li)工學(xue)院、不列顛哥倫比亞大學(xue)、史(shi)密森(sen)松天體物(wu)理(li)中(zhong)心以(yi)及加州圣克魯斯(si)大學(xue)等研(yan)究機構。

相關新聞

自從發現(xian)巨蟹座55e行星(xing)(xing)，天文(wen)學家(jia)日益發現(xian)更多關(guan)于(yu)(yu)這顆(ke)(ke)(ke)行星(xing)(xing)的奇(qi)特特征，研(yan)究人員現(xian)已知道這顆(ke)(ke)(ke)行星(xing)(xing)是巨蟹座55e恒星(xing)(xing)(位于(yu)(yu)巨蟹星(xing)(xing)座)系統中5顆(ke)(ke)(ke)系外行星(xing)(xing)其中之一。由于(yu)(yu)巨蟹座55e行星(xing)(xing)擁有超密集質量和極端近距離(li)(li)軌道，從而使它格(ge)外令天文(wen)學家(jia)關(guan)注，它與恒星(xing)(xing)之間的距離(li)(li)比水星(xing)(xing)和太陽之間距離(li)(li)近26倍(bei)。

這項(xiang)最新斯皮策觀測顯(xian)示(shi)，巨蟹座55e行星(xing)(xing)(xing)朝向(xiang)恒星(xing)(xing)(xing)的一側非(fei)常熾熱，溫度(du)接近于(yu)1726攝氏度(du)。這顆行星(xing)(xing)(xing)很可能是一個黑暗的星(xing)(xing)(xing)球(qiu)，它缺少充(chong)實的大氣層來加熱朝向(xiang)恒星(xing)(xing)(xing)的反向(xiang)一側。

更為奇(qi)特的是(shi)，這顆行(xing)星遍布淤泥(ni)，之前斯皮策望遠鏡的觀測數據顯(xian)示巨蟹座(zuo)55e行(xing)星五分之一質量(liang)是(shi)由(you)較(jiao)輕元素構成，其中包括水，但是(shi)極端熾熱的溫度和(he)大(da)氣壓力在這顆行(xing)星表面形成一種“超臨界流體(ti)(supercritical fluid)”狀(zhuang)態。

超(chao)臨界流(liu)體(ti)可(ke)以(yi)想(xiang)像成為液(ye)體(ti)狀態(tai)下的氣體(ti)，它存在(zai)于(yu)極(ji)端大氣壓力和溫(wen)度環境。在(zai)地球上，在(zai)蒸汽發動機中(zhong)水可(ke)以(yi)達到超(chao)臨界流(liu)體(ti)狀態(tai)。

之前在對巨蟹(xie)座(zuo)55e行星(xing)的(de)(de)研究中，采用(yong)一種(zhong)叫做凌日法的(de)(de)技術來分析這顆行星(xing)途經主恒星(xing)前方時所發(fa)生的(de)(de)變化，在這項最新研究中，天文學(xue)家使用(yong)斯皮策(ce)望遠鏡勘測到巨蟹(xie)座(zuo)55e行星(xing)自(zi)身釋放(fang)的(de)(de)紅外光線。

斯皮(pi)策望(wang)遠鏡對巨蟹(xie)座(zuo)55e行星(xing)(xing)的最(zui)新觀測(ce)結果與(yu)超(chao)臨(lin)界流(liu)體水世界理論(lun)相吻(wen)合(he)，這(zhe)顆(ke)行星(xing)(xing)很可能是(shi)覆蓋超(chao)臨(lin)界流(liu)體水的巖石星(xing)(xing)球，并在星(xing)(xing)球表面形成蒸汽層(ceng)。

比利(li)時列日(ri)大(da)(da)學邁克爾(er)-吉(ji)倫首席調查員邁克爾(er)-吉(ji)倫(Michael Gillon)說：“這非常類似于海王星，如(ru)果將海王星軌道距離更(geng)接(jie)近太(tai)陽，將觀測到它的大(da)(da)氣(qi)層出現蒸發現象。”這項研究(jiu)報告詳細(xi)情況(kuang)發表在(zai)《天體物理學雜(za)志(zhi)》上(shang)。

2003年，美國宇航局(ju)投資7.7億美元建造的斯皮策太空(kong)(kong)望遠(yuan)鏡(jing)發射升空(kong)(kong)，當前(qian)處于延(yan)長任務期(qi)，主要進行宇宙紅外(wai)線觀(guan)測研究(jiu)。美國宇航局(ju)官員表(biao)示，在(zai)延(yan)長任務期(qi)中(zhong)，望遠(yuan)鏡(jing)工程師調整了幾項觀(guan)測設(she)置(zhi)，從而有助于實(shi)現行星觀(guan)測最優化(hua)效果。

美國(guo)宇航局下一(yi)個重要(yao)紅外太空(kong)觀測平臺――詹姆斯·韋伯(bo)太空(kong)望遠(yuan)鏡預計于2018年發射(she)，它將(jiang)潛在(zai)揭曉(xiao)巨蟹座55e行星和其他類似超(chao)地球行星更多(duo)的(de)詳細(xi)情況。

美國宇(yu)航局噴氣推進(jin)實驗室(shi)斯皮(pi)策項目(mu)科學家邁克(ke)爾-維(wei)爾納(Michael Werner)說：“我(wo)們(men)可以(yi)想(xiang)像40年前，當(dang)時還未發現系外行星(xing)，正是基于斯皮(pi)策望(wang)遠鏡的優(you)異(yi)性能，它能夠適應新的宇(yu)宙探索(suo)領域(yu)，并獲得(de)突破性天(tian)文(wen)發現。”

最新特征

天文學(xue)家觀測(ce)到一個“超級地球”的(de)溫度變(bian)化異常劇烈——這(zhe)是科學(xue)家第一次觀察到太陽系之外巖質行星(xing)的(de)大(da)氣變(bian)化——據信它可能是由(you)大(da)量(liang)的(de)火山活動引起(qi)的(de)，進(jin)一步(bu)增加(jia)了這(zhe)顆“鉆石行星(xing)”的(de)神秘性。

“這是我們(men)首(shou)次(ci)觀察到(dao)系外行星(xing)放出變化如此劇(ju)烈的(de)光(guang)線，”劍橋大學(xue)天文研究所的(de)尼庫·馬(ma)杜蘇(su)丹(dan)博(bo)士說，“在此之前，天文學(xue)界尚(shang)未(wei)探測到(dao)任何其他‘超級地球’的(de)熱輻射信(xin)息和表面活動(dong)信(xin)息。”

劍橋(qiao)大(da)學的(de)(de)科學家(jia)們(men)首次探測到(dao)太陽系之外(wai)巖(yan)質(zhi)行(xing)星(xing)的(de)(de)大(da)氣變(bian)化，同時還發現在兩(liang)年的(de)(de)時間內(nei)溫度變(bian)化了近(jin)三倍。盡管(guan)研(yan)(yan)究(jiu)者很快指出(chu)變(bian)化的(de)(de)誘因還需要進一步研(yan)(yan)究(jiu)，但是(shi)他們(men)相信行(xing)星(xing)表面的(de)(de)大(da)量(liang)火山活(huo)動很可(ke)能是(shi)原因所在。掌握(wo)窺視巖(yan)質(zhi)超(chao)級地球的(de)(de)大(da)氣層(ceng)以及觀(guan)察表面環境的(de)(de)能力(li)，是(shi)邁(mai)向確認系外(wai)宜居行(xing)星(xing)的(de)(de)一個重要里程(cheng)碑(bei)。

借助于(yu)美國航(hang)空航(hang)天局的(de)(de)(de)(de)斯皮策空間望遠鏡，科(ke)學家(jia)們觀察到了(le)系(xi)外行星(xing)發(fa)出的(de)(de)(de)(de)熱(re)輻射。這顆系(xi)外行星(xing)名為巨蟹(xie)座55e，圍(wei)繞(rao)著一顆類太陽(yang)(yang)恒星(xing)旋轉，位于(yu)40光年之外的(de)(de)(de)(de)巨蟹(xie)座。科(ke)學家(jia)首次發(fa)現了(le)快(kuai)速(su)的(de)(de)(de)(de)環境變(bian)化(hua)，行星(xing)白晝(zhou)側(ce)的(de)(de)(de)(de)溫度(du)在1000至2700攝氏度(du)之間擺動。科(ke)學家(jia)相(xiang)信這樣的(de)(de)(de)(de)溫度(du)變(bian)化(hua)可能是(shi)由巨大的(de)(de)(de)(de)氣體流和塵(chen)埃流造成的(de)(de)(de)(de)，而這些流束的(de)(de)(de)(de)起(qi)因很可能是(shi)火山。火山活動具有異常高的(de)(de)(de)(de)活動頻率(lv)，高于(yu)木衛一——太陽(yang)(yang)系(xi)中地質(zhi)最活躍的(de)(de)(de)(de)天體。

科(ke)學家們(men)(men)之前(qian)研(yan)究(jiu)的(de)(de)系外(wai)行星(xing)大(da)多(duo)數都(dou)是(shi)類似于土星(xing)和土星(xing)的(de)(de)大(da)型氣體(ti)(ti)行星(xing)，這(zhe)是(shi)因為他們(men)(men)體(ti)(ti)積大(da)，相對容易被發現(xian)。最近幾年，科(ke)學家們(men)(men)已經能(neng)夠(gou)測繪很(hen)多(duo)氣體(ti)(ti)行星(xing)的(de)(de)環境，但是(shi)研(yan)究(jiu)質量(liang)為地球(qiu)一倍至十(shi)倍之間的(de)(de)超級地球(qiu)仍然是(shi)困難重重。之前(qian)關于巨蟹座55e的(de)(de)觀(guan)測顯示它含有豐富的(de)(de)碳，這(zhe)意味(wei)著它是(shi)由鉆(zhan)石構成(cheng)的(de)(de)。科(ke)學家們(men)(men)相信，它是(shi)第一個主要(yao)由鉆(zhan)石構成(cheng)的(de)(de)行星(xing)。然而(er)，這(zhe)次新的(de)(de)發現(xian)很(hen)大(da)程度(du)上攪渾(hun)了早期(qi)的(de)(de)判斷，并(bing)且開(kai)啟了新問題。