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巨蟹座55e是(shi)一顆環繞著巨蟹座55A的太陽系(xi)外行星，大小是(shi)海王星的51%，直徑達2.55萬(wan)公里，質量(liang)和密度(du)分別是(shi)地(di)球(qiu)的8.63倍(bei)(bei)和1.07倍(bei)(bei)，是(shi)至2012年為止發(fa)現的密度(du)最大的固態(tai)行星，表面溫度(du)接近(jin)2700攝氏度(du)。距離地(di)球(qiu)相(xiang)當近(jin)，為40.2±0.4光年。

2016年2月，歐洲太空總署(shu)發(fa)布巨蟹座(zuo)55e圖片。根據(ju)(ju)從NASA斯皮策紅外(wai)望遠鏡的對該(gai)行星(xing)兩年期觀測數據(ju)(ju)顯示，兩年中該(gai)行星(xing)溫度(du)變化(hua)幅(fu)度(du)就達3倍之(zhi)多，表面溫度(du)從1000攝(she)氏度(du)變為2700攝(she)氏度(du)，變化(hua)相當(dang)之(zhi)快(kuai)。

行星介紹

行星外形

巨(ju)蟹座(zuo)55e（英文：Cancri 55 e）是一的環繞著巨(ju)蟹座(zuo)55A的太陽(yang)系(xi)外行星(xing)，表面多巖石，他(ta)離母恒(heng)星(xing)很近，公轉周(zhou)期不到兩(liang)天(tian)。

巨(ju)蟹座(zuo)55e是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)顆“超級地(di)(di)球(qiu)(qiu)”，構造為(wei)巖質，大(da)小(xiao)(xiao)約(yue)為(wei)地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)兩倍(bei)(bei)，質量(liang)約(yue)為(wei)地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)八(ba)倍(bei)(bei)，其直徑比地(di)(di)球(qiu)(qiu)大(da)2倍(bei)(bei)達(da)到約(yue)25512公里，而(er)體積(ji)則達(da)地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)8倍(bei)(bei)，密度為(wei)地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)1.07倍(bei)(bei)。它和(he)另外四顆行(xing)星一(yi)(yi)起圍繞著巨(ju)蟹座(zuo)中一(yi)(yi)顆類似(si)太(tai)陽恒星公轉(zhuan)。巨(ju)蟹座(zuo)55e距(ju)離母星很近，以至(zhi)于每年只有18個小(xiao)(xiao)時。它還是(shi)(shi)(shi)潮汐鎖(suo)定的(de)，也就是(shi)(shi)(shi)說不像地(di)(di)球(qiu)(qiu)這樣自轉(zhuan)，而(er)是(shi)(shi)(shi)有一(yi)(yi)個永久性的(de)白晝側和(he)黑夜(ye)側。

自轉周期

美國宇航(hang)局斯皮策紅外望遠(yuan)鏡探測到巨(ju)蟹座(zuo)55e行星(xing)的(de)光線，這顆行星(xing)環繞一(yi)顆距離地(di)球41光年的(de)恒星(xing)運行。巨(ju)蟹座(zuo)55e行星(xing)自(zi)轉一(yi)周僅相(xiang)當于地(di)球18個小時(shi)。

發現意義

該行(xing)星(xing)的(de)發現或將(jiang)是(shi)研究(jiu)行(xing)星(xing)演化、存留的(de)一個重大突破。由于其密度(du)接近于鉛(qian)，且離(li)地球是(shi)如此之近，以至于人們可以直接用肉眼觀察到其母恒(heng)星(xing)。

雖然(ran)巨蟹座(zuo)55e上面地獄般(ban)的(de)灼(zhuo)熱意味(wei)著(zhu)不可能有生命存(cun)在，但此(ci)類(lei)型的(de)行星(xing)仍是科學家迫切希(xi)望(wang)用望(wang)遠鏡觀測的(de)。因為(wei)母恒星(xing)明亮的(de)高亮度讓(rang)很(hen)多種敏(min)感的(de)測量變(bian)得可行，所(suo)以巨蟹座(zuo)55e是一(yi)個(ge)測驗(yan)行星(xing)形成、演化和存(cun)留的(de)理論的(de)完美實驗(yan)室。

發現歷程

科學家與(yu)2004年(nian)(nian)(nian)首次發(fa)(fa)現了(le)巨蟹座55。而(er)發(fa)(fa)現巨蟹座55e行星的加(jia)拿(na)大空間望遠鏡“MOST”是科學家觀(guan)察研究這個“超(chao)級地(di)球(qiu)”最直接的手(shou)段和方(fang)法。“MOST”造價低廉，僅有手(shou)提箱(xiang)般大小，2003年(nian)(nian)(nian)由加(jia)拿(na)大太空總署(shu)發(fa)(fa)射，受命觀(guan)測10顆星球(qiu)。其最初僅預(yu)定工作(zuo)一(yi)年(nian)(nian)(nian)時間，但8年(nian)(nian)(nian)過(guo)去了(le)MOST卻仍(reng)然運行良好，共已經觀(guan)測了(le)超(chao)過(guo)2000顆星球(qiu)。

據科學家介紹(shao)，母(mu)恒星(xing)巨(ju)蟹(xie)座(zuo)55A距地球(qiu)(qiu)大(da)(da)約40光年距離(li)，和太陽一(yi)樣是(shi)(shi)一(yi)顆黃矮星(xing)，在(zai)之(zhi)后兩個(ge)月(yue)中人們(men)可用肉(rou)眼(yan)在(zai)巨(ju)蟹(xie)星(xing)座(zuo)中觀(guan)察到它(ta)。當巨(ju)蟹(xie)55座(zuo)e處于白晝時，其(qi)(qi)母(mu)恒星(xing)看上(shang)去(qu)會比夜間大(da)(da)60倍，亮度則是(shi)(shi)夜間的(de)(de)(de)3600倍。巨(ju)蟹(xie)座(zuo)55e是(shi)(shi)一(yi)個(ge)4行星(xing)系(xi)統的(de)(de)(de)組(zu)成部分，自1997年來(lai)一(yi)直處于科學家的(de)(de)(de)監視下，由于發現(xian)(xian)其(qi)(qi)密度之(zhi)高、同地球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)距離(li)之(zhi)近而引起了關(guan)注。此(ci)(ci)行星(xing)系(xi)統是(shi)(shi)通(tong)過“多(duo)普(pu)勒方法(fa)”發現(xian)(xian)的(de)(de)(de)，此(ci)(ci)方法(fa)可測量某星(xing)球(qiu)(qiu)由受其(qi)(qi)他未(wei)知星(xing)球(qiu)(qiu)引起的(de)(de)(de)不穩定擺動。

盡管巨(ju)(ju)蟹55e表面溫度(du)接近2700攝氏度(du)，但有些(xie)天文學家(jia)認(ren)為巨(ju)(ju)蟹座(zuo)55e的強(qiang)大(da)(da)(da)引力可能(neng)(neng)仍使其(qi)能(neng)(neng)夠(gou)保持(chi)一個大(da)(da)(da)氣(qi)層。這(zhe)種類型的行星被稱為“超級地(di)球”（Super-Earths），即擁(yong)有大(da)(da)(da)氣(qi)層、體(ti)積相(xiang)當(dang)于地(di)球10倍的行星，一直讓科學家(jia)抱有特殊興趣，因其(qi)有成(cheng)為固體(ti)的可能(neng)(neng)性，抑或存在著液態海洋。這(zhe)意味著如果溫度(du)等其(qi)他(ta)條件合(he)適，它們有可能(neng)(neng)成(cheng)為潛在外星生命形式的家(jia)園。

不列顛哥倫比(bi)亞大學教授馬(ma)修斯（Jaymie Matthews）興奮(fen)的(de)稱：“這簡直和《星際迷(mi)航》（Star Trek）電影中(zhong)的(de)柯克船長(chang)所(suo)做的(de)事一(yi)樣。我們終于實(shi)現了——可能(neng)還超越了——童年夢想(xiang)中(zhong)的(de)科(ke)幻場景(jing)。”

發現機構

該行星(xing)發現小(xiao)組(zu)的(de)天文學(xue)(xue)家來自包(bao)括麻省理(li)工學(xue)(xue)院、不(bu)列(lie)顛哥倫比亞(ya)大學(xue)(xue)、史(shi)密森松天體(ti)物理(li)中(zhong)心(xin)以及加州圣克魯(lu)斯(si)大學(xue)(xue)等(deng)研究機構(gou)。

相關新聞

自從(cong)發現巨蟹座(zuo)55e行星，天文學(xue)家(jia)日益發現更多關于(yu)這顆(ke)行星的奇特(te)特(te)征，研究人員現已知道這顆(ke)行星是巨蟹座(zuo)55e恒星(位于(yu)巨蟹星座(zuo))系統(tong)中5顆(ke)系外(wai)行星其中之(zhi)一(yi)。由于(yu)巨蟹座(zuo)55e行星擁有(you)超密集(ji)質量和(he)極端(duan)近(jin)(jin)距離軌道，從(cong)而使它格外(wai)令天文學(xue)家(jia)關注，它與恒星之(zhi)間的距離比水星和(he)太陽之(zhi)間距離近(jin)(jin)26倍。

這(zhe)項最新斯皮策觀測(ce)顯示，巨蟹座55e行星(xing)朝(chao)向(xiang)(xiang)恒(heng)星(xing)的一側非常(chang)熾熱，溫度接(jie)近于1726攝氏度。這(zhe)顆行星(xing)很(hen)可能(neng)是一個黑暗(an)的星(xing)球，它缺少充實的大氣層來加熱朝(chao)向(xiang)(xiang)恒(heng)星(xing)的反向(xiang)(xiang)一側。

更為奇(qi)特的(de)是(shi)(shi)，這顆行星(xing)遍布淤泥，之前斯皮(pi)策望遠鏡(jing)的(de)觀測數據顯示巨(ju)蟹座55e行星(xing)五分之一質量是(shi)(shi)由較輕元(yuan)素構(gou)成，其(qi)中包(bao)括水，但(dan)是(shi)(shi)極端(duan)熾熱的(de)溫度和(he)大氣壓力在(zai)這顆行星(xing)表面形成一種“超臨界流體(supercritical fluid)”狀態。

超臨界(jie)流體可以想像成為(wei)液體狀態(tai)下(xia)的氣(qi)體，它存在(zai)(zai)于(yu)極端大氣(qi)壓力和溫(wen)度(du)環(huan)境。在(zai)(zai)地(di)球上，在(zai)(zai)蒸汽發動機中水(shui)可以達到超臨界(jie)流體狀態(tai)。

之前(qian)(qian)在對(dui)巨蟹座(zuo)55e行星(xing)(xing)的(de)研究(jiu)中(zhong)，采用(yong)一(yi)種叫(jiao)做(zuo)凌日法的(de)技術來(lai)分析這顆(ke)行星(xing)(xing)途(tu)經(jing)主恒(heng)星(xing)(xing)前(qian)(qian)方時所發(fa)生的(de)變(bian)化(hua)，在這項最新研究(jiu)中(zhong)，天文學家使用(yong)斯(si)皮策望(wang)遠鏡勘測到巨蟹座(zuo)55e行星(xing)(xing)自(zi)身(shen)釋(shi)放的(de)紅外光線。

斯皮策望遠鏡對(dui)巨蟹座55e行(xing)星的最新(xin)觀測(ce)結果與超(chao)臨界(jie)流體水世界(jie)理論(lun)相吻合(he)，這(zhe)顆(ke)行(xing)星很可能是覆蓋超(chao)臨界(jie)流體水的巖石星球，并在星球表面(mian)形(xing)成蒸汽層(ceng)。

比利時列日大學邁克(ke)爾-吉倫首席調查員(yuan)邁克(ke)爾-吉倫(Michael Gillon)說：“這非(fei)常類(lei)似于海(hai)王星，如果將(jiang)海(hai)王星軌道距離更接近(jin)太陽(yang)，將(jiang)觀測到(dao)它的(de)大氣層(ceng)出現蒸發(fa)現象。”這項研究報告(gao)詳細(xi)情況發(fa)表在《天體(ti)物理學雜(za)志(zhi)》上(shang)。

2003年，美(mei)國(guo)宇(yu)航局(ju)投資7.7億美(mei)元建造的(de)斯皮策太空(kong)望(wang)遠鏡(jing)(jing)發射升空(kong)，當前(qian)處于延長任務期，主要進行宇(yu)宙紅(hong)外線(xian)觀測(ce)研究。美(mei)國(guo)宇(yu)航局(ju)官(guan)員表示，在延長任務期中，望(wang)遠鏡(jing)(jing)工(gong)程師(shi)調整了幾項觀測(ce)設(she)置，從而有(you)助于實(shi)現(xian)行星(xing)觀測(ce)最優化效果。

美(mei)國宇航局(ju)下一個(ge)重(zhong)要紅外(wai)太空觀測平臺――詹姆斯·韋伯太空望遠鏡預計于2018年發射，它(ta)將(jiang)潛在揭曉(xiao)巨蟹座55e行星和其他類似超(chao)地球行星更(geng)多的詳細(xi)情況。

美國宇航局噴氣推進實驗室斯皮策(ce)項目科學家邁(mai)克爾-維(wei)爾納(na)(Michael Werner)說：“我們可(ke)以想像(xiang)40年(nian)前(qian)，當(dang)時(shi)還(huan)未發現系外行星，正是基于斯皮策(ce)望遠鏡的優異性能(neng)，它(ta)能(neng)夠適應新(xin)的宇宙探(tan)索領域，并(bing)獲(huo)得突(tu)破性天文發現。”

最新特征

天文(wen)學(xue)家(jia)觀測到一個“超級地球”的(de)(de)溫(wen)度變(bian)化異常劇烈——這(zhe)是(shi)科學(xue)家(jia)第(di)一次觀察(cha)到太陽系之外(wai)巖質行(xing)星(xing)的(de)(de)大氣(qi)變(bian)化——據信它可能是(shi)由大量的(de)(de)火(huo)山活動引起的(de)(de)，進(jin)一步增加了這(zhe)顆(ke)“鉆(zhan)石(shi)行(xing)星(xing)”的(de)(de)神秘性。

“這是我(wo)們首(shou)次觀(guan)察到系外行星放出變化如(ru)此劇烈的(de)光(guang)線(xian)，”劍橋大學(xue)天文研究所的(de)尼庫·馬杜蘇(su)丹博士(shi)說，“在(zai)此之前，天文學(xue)界尚未探測到任何(he)其他‘超級地(di)球’的(de)熱輻(fu)射信息和表面活動信息。”

劍橋大(da)學的(de)(de)科(ke)學家們(men)首次探測到太陽系(xi)之(zhi)外巖質(zhi)行星(xing)的(de)(de)大(da)氣(qi)變(bian)化(hua)，同時還發現在(zai)兩年的(de)(de)時間(jian)內溫度變(bian)化(hua)了近三倍。盡管研究(jiu)(jiu)者很快指出變(bian)化(hua)的(de)(de)誘(you)因還需要進一步研究(jiu)(jiu)，但是他(ta)們(men)相信行星(xing)表面(mian)的(de)(de)大(da)量(liang)火山活動很可能(neng)是原因所在(zai)。掌(zhang)握窺視巖質(zhi)超級地球的(de)(de)大(da)氣(qi)層以及觀察表面(mian)環境的(de)(de)能(neng)力，是邁向確(que)認系(xi)外宜居行星(xing)的(de)(de)一個(ge)重要里程碑。

借助于美國航空(kong)航天局(ju)的(de)斯皮策空(kong)間望(wang)遠鏡，科(ke)學家們觀察到了系外(wai)行(xing)星(xing)發出的(de)熱輻射。這(zhe)顆(ke)系外(wai)行(xing)星(xing)名為巨蟹座(zuo)(zuo)55e，圍繞(rao)著一顆(ke)類太(tai)陽恒星(xing)旋轉，位于40光(guang)年之(zhi)外(wai)的(de)巨蟹座(zuo)(zuo)。科(ke)學家首(shou)次發現了快速的(de)環(huan)境變(bian)化(hua)，行(xing)星(xing)白晝側的(de)溫度(du)在1000至(zhi)2700攝氏(shi)度(du)之(zhi)間擺(bai)動。科(ke)學家相(xiang)信這(zhe)樣的(de)溫度(du)變(bian)化(hua)可(ke)能是由巨大(da)的(de)氣體(ti)流和(he)塵埃流造成的(de)，而這(zhe)些流束的(de)起因很可(ke)能是火山。火山活動具有(you)異常(chang)高(gao)(gao)的(de)活動頻率，高(gao)(gao)于木衛(wei)一——太(tai)陽系中地質最活躍的(de)天體(ti)。

科(ke)學(xue)(xue)家們之前研究(jiu)的(de)(de)(de)系(xi)外行星(xing)(xing)大(da)(da)多(duo)數都(dou)是類似(si)于土(tu)星(xing)(xing)和(he)土(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)大(da)(da)型氣體(ti)(ti)(ti)行星(xing)(xing)，這是因為他們體(ti)(ti)(ti)積(ji)大(da)(da)，相對(dui)容易被發現。最近幾年，科(ke)學(xue)(xue)家們已(yi)經能夠測繪很多(duo)氣體(ti)(ti)(ti)行星(xing)(xing)的(de)(de)(de)環境，但(dan)是研究(jiu)質量為地(di)球一倍(bei)至(zhi)十倍(bei)之間的(de)(de)(de)超(chao)級地(di)球仍然是困難重(zhong)重(zhong)。之前關于巨蟹(xie)座55e的(de)(de)(de)觀測顯示它含有豐富的(de)(de)(de)碳，這意味著它是由鉆石構成的(de)(de)(de)。科(ke)學(xue)(xue)家們相信，它是第一個主要由鉆石構成的(de)(de)(de)行星(xing)(xing)。然而，這次新的(de)(de)(de)發現很大(da)(da)程度上攪渾了早期的(de)(de)(de)判斷，并且開(kai)啟(qi)了新問題。