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開普(pu)勒-78b位于天鵝座(zuo)方向，距離(li)地(di)球(qiu)(qiu)400光(guang)年。它的體積是地(di)球(qiu)(qiu)的1.2倍，質量是地(di)球(qiu)(qiu)的1.7倍。

這顆編號為"開普勒-78b"的行星(xing)每隔8.5小時繞其中央恒星(xing)公轉一周。由于離(li)中央恒星(xing)太(tai)近，它的表面(mian)溫度高(gao)于2000攝(she)氏度，不(bu)適合生命(ming)生存。

發現行星

“開(kai)普(pu)勒-78b”是利用美國宇航局“開(kai)普(pu)勒太空(kong)望遠鏡(jing)”收集的(de)(de)(de)數據(ju)發現的(de)(de)(de)，花費了(le)3.5年(nian)時間(jian)觀測恒(heng)星(xing)(xing)亮度規律性(xing)的(de)(de)(de)下降，也就(jiu)是俗(su)稱(cheng)的(de)(de)(de)過(guo)境，它描述(shu)了(le)行星(xing)(xing)從恒(heng)星(xing)(xing)面(mian)前(qian)經過(guo)的(de)(de)(de)特征。這揭示(shi)了(le)行星(xing)(xing)的(de)(de)(de)大小，它遮擋的(de)(de)(de)星(xing)(xing)光越(yue)多(duo)(duo)，行星(xing)(xing)體(ti)積越(yue)大。為了(le)捕捉當行星(xing)(xing)經過(guo)恒(heng)星(xing)(xing)表面(mian)時所導(dao)致的(de)(de)(de)亮度變暗，這架望遠鏡(jing)在(zai)太空(kong)運(yun)轉了(le)4年(nian)，對150000多(duo)(duo)顆恒(heng)星(xing)(xing)進行了(le)不間(jian)斷監視。

天文(wen)學家利用一種(zhong)叫“視向(xiang)速度”的方法測(ce)(ce)量了該行星(xing)的質量。這(zhe)種(zhong)方法基(ji)(ji)于(yu)(yu)行星(xing)圍繞(rao)中(zhong)央恒星(xing)公(gong)轉時，彼此的引(yin)(yin)力牽引(yin)(yin)導致(zhi)恒星(xing)的晃動。又以“凌星(xing)法”測(ce)(ce)量了其質量，當系(xi)外行星(xing)經過中(zhong)央恒星(xing)表面的時候，會短暫遮擋一些光線，導致(zhi)星(xing)光看(kan)起來變暗，“開(kai)普勒望遠鏡(jing)”基(ji)(ji)于(yu)(yu)這(zhe)點來判斷出(chu)行星(xing)的體積。

“開(kai)普(pu)勒-78b”是(shi)第(di)一顆(ke)同(tong)時精確測定了質量和(he)體(ti)積的(de)系外行星。知道這兩個(ge)參數(shu)之后(hou)，天(tian)文學家(jia)就可以計算它的(de)密度和(he)判(pan)定它的(de)組成。研(yan)究表明(ming)，“開(kai)普(pu)勒-78b”的(de)體(ti)積是(shi)地球(qiu)的(de)1.2倍，質量是(shi)地球(qiu)的(de)1.7倍。由此推斷，這顆(ke)行星主要由巖石(shi)和(he)鐵組成的(de)。

密度測量

開普勒太空望遠鏡首次觀測到并沒有提供行星質量的任何直接暗示，因此行星的密度，作為行星組成成分的線索，也成了未知數目前為止測量行星質量最成功的的技術便是觀測行星引力導致恒星的微小波動。行星質量越大，距離恒星越近產生的波動也就越大。地球質量的行星一般非常小以至于很難檢測到波動的變化，除非它們距離母恒星非常的近，當科學家們發現開(kai)普勒-78b公(gong)轉一年(nian)只(zhi)有8小時后，兩支(zhi)科研(yan)小組嘗試的(de)計算(suan)了它的(de)質量。

霍華德的(de)(de)(de)(de)研究小組利用位于夏威夷(yi)的(de)(de)(de)(de)凱克望遠鏡觀(guan)測它(ta)的(de)(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)。同時瑞士日內瓦大(da)學的(de)(de)(de)(de)弗朗西斯(si)科·佩(pei)佩(pei)（Francesco Pepe）帶領的(de)(de)(de)(de)另一(yi)支研究小組利用西班牙拉(la)帕爾瑪(ma)島的(de)(de)(de)(de)高精度(du)徑向速度(du)行星(xing)(xing)搜索儀（HARPS-N）望遠鏡進行觀(guan)測。

霍華(hua)德(de)的(de)研究小(xiao)(xiao)組(zu)(zu)(zu)報告(gao)稱這顆行星(xing)(xing)半徑是(shi)地(di)球(qiu)的(de)1.2倍，質量是(shi)地(di)球(qiu)的(de)1.69倍。佩(pei)佩(pei)小(xiao)(xiao)組(zu)(zu)(zu)計算出它的(de)半徑是(shi)地(di)球(qiu)的(de)1.6倍，質量是(shi)地(di)球(qiu)的(de)1.86倍。兩(liang)者都(dou)提出了該行星(xing)(xing)密度(du)大約為(wei)5.5克每立方厘(li)米，這與地(di)球(qiu)非(fei)常(chang)相似，暗示著它具有鐵(tie)和巖石(shi)的(de)組(zu)(zu)(zu)成成分(fen)。

不幸的是，這顆行(xing)星非(fei)常炙熱以(yi)至(zhi)于巖石(shi)可能(neng)已(yi)經熔(rong)化。因此利用這項技術(shu)發現更冷更宜(yi)居的地(di)球雙胞胎可能(neng)會(hui)非(fei)常艱難，這主要是因為它(ta)們與(yu)宿主恒星的距(ju)離。

研究人員(yuan)認為(wei)開普勒78b與(yu)母(mu)星之間的距(ju)(ju)離只有水星-太陽間距(ju)(ju)離的大約1/40。據估計(ji)，這顆(ke)行星的表面可(ke)能(neng)已經完(wan)全熔(rong)(rong)化(hua)，形成一(yi)個巨(ju)大的熔(rong)(rong)巖海洋，溫(wen)度高達(da)2760攝氏度。

開普(pu)(pu)勒78b環繞的(de)(de)(de)恒星(xing)可能比(bi)較年輕，旋轉速度是(shi)(shi)太陽的(de)(de)(de)2倍。令天(tian)文學家感到(dao)興奮的(de)(de)(de)是(shi)(shi)，他們探測到(dao)來自(zi)開普(pu)(pu)勒78b的(de)(de)(de)光(guang)線(xian)。這是(shi)(shi)天(tian)文學家第一次探測到(dao)體(ti)積如此(ci)小的(de)(de)(de)系外(wai)行星(xing)反(fan)射的(de)(de)(de)光(guang)線(xian)，能夠幫助他們了解開普(pu)(pu)勒78b的(de)(de)(de)表(biao)面構(gou)成和(he)反(fan)射性。

開(kai)(kai)普(pu)勒78b距離母星很近，科(ke)學家希(xi)望(wang)對(dui)這顆(ke)行星的(de)(de)引力對(dui)母星產生的(de)(de)影響進行測(ce)量。測(ce)量獲取(qu)的(de)(de)數(shu)據可用(yong)于推算(suan)開(kai)(kai)普(pu)勒78b的(de)(de)質量，讓開(kai)(kai)普(pu)勒78b成(cheng)為第一(yi)顆(ke)質量可知(zhi)的(de)(de)體積與地球相(xiang)當的(de)(de)系外行星。為了發現開(kai)(kai)普(pu)勒78b，研究小組(zu)借助(zhu)開(kai)(kai)普(pu)勒望(wang)遠鏡對(dui)超過15萬(wan)顆(ke)恒星進行了觀(guan)測(ce)。

為了(le)發(fa)現開普勒(le)78b，研究(jiu)小組對能(neng)夠說明一顆行星可能(neng)周期性(xing)在恒(heng)星前方穿(chuan)過的(de)(de)光(guang)線變暗(an)現象進行了(le)觀測。麻省(sheng)理(li)工學院的(de)(de)羅伯托·薩奇斯·奧杰達表示(shi)：“我一直密切觀察(cha)，突然間，我發(fa)現光(guang)線變暗(an)，所出現的(de)(de)時間與我們的(de)(de)預計相同，真的(de)(de)是太美了(le)。我認為我們發(fa)現了(le)來自這顆行星的(de)(de)光(guang)線。這是一個令人非常(chang)興奮的(de)(de)時刻！“

不宜居性

雖(sui)然(ran)體積(ji)與地球相當，開普勒(le)78b幾(ji)乎(hu)不(bu)具有(you)(you)適居性，原(yuan)因(yin)就在(zai)于距離母星(xing)(xing)太近。韋恩指(zhi)出：“生(sheng)活(huo)在(zai)一(yi)(yi)個充斥(chi)著熔巖的(de)世(shi)界將是怎樣一(yi)(yi)番(fan)景象，你只(zhi)能靠自(zi)己的(de)想象了(le)。”不(bu)過，這(zhe)并不(bu)能排除其他軌道周期較短的(de)系(xi)外(wai)行(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)具有(you)(you)適居性。韋恩的(de)小組正在(zai)尋找環繞冷星(xing)(xing)運(yun)行(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)系(xi)外(wai)行(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)。冷星(xing)(xing)也(ye)被稱之為“褐(he)矮(ai)星(xing)(xing)”，是一(yi)(yi)種“失敗的(de)恒(heng)星(xing)(xing)”，因(yin)質(zhi)量(liang)不(bu)足(zu)無法(fa)成為燃(ran)燒的(de)恒(heng)星(xing)(xing)，但(dan)其質(zhi)量(liang)仍遠大于太陽系(xi)最大的(de)行(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)木星(xing)(xing)。韋恩說：“如果(guo)環繞一(yi)(yi)顆(ke)褐(he)矮(ai)星(xing)(xing)運(yun)行(xing)(xing)(xing)(xing)行(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)會在(zai)幾(ji)天內靠近這(zhe)顆(ke)恒(heng)星(xing)(xing)。此時的(de)行(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)如果(guo)溫度適中的(de)話仍有(you)(you)適居性。

存在神秘

“我們并沒(mei)有發現(xian)尋(xun)找可居住區里地(di)球大(da)小(xiao)行星的(de)捷(jie)徑，”霍華德說(shuo)道。“這(zhe)將要(yao)求新一代的(de)極穩定(ding)的(de)光譜攝影機以及世界(jie)上最大(da)的(de)望(wang)遠鏡(jing)。”然而，開普勒-78b也(ye)提出了一個更(geng)加直接的(de)謎(mi)題：為什么這(zhe)顆行星會存在？當行星系統形成時，年輕的(de)恒星更(geng)大(da)，它將完(wan)全(quan)吞沒(mei)處于軌(gui)道的(de)開普勒-78b。這(zhe)意味(wei)著這(zhe)顆行星應該形成于非常遠的(de)距離然后朝恒星逐漸靠近。但如(ru)果(guo)事(shi)實的(de)確如(ru)此，那么應該已經完(wan)全(quan)落(luo)入(ru)恒星內部(bu)。

無論是哪種情況，這顆行星的診斷都不容樂觀：理論學家預測在未來30億年，重力將導致開普勒-78b旋轉落入自身恒星并被撕成碎片，2013年12月10日據美國(guo)《探(tan)索》雜志網站報(bao)道，在眾多系外行(xing)星(xing)中，開(kai)普勒(le)(le)-78b顯得與(yu)(yu)眾不同，這(zhe)不僅(jin)是(shi)(shi)因(yin)為它(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)大小(xiao)與(yu)(yu)地球(qiu)(qiu)相(xiang)當，可(ke)能擁有巖(yan)(yan)石的(de)(de)(de)(de)地表和一個鐵核。開(kai)普勒(le)(le)-78b與(yu)(yu)地球(qiu)(qiu)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)相(xiang)似性可(ke)能還(huan)并不局限(xian)于(yu)此(ci)。它(ta)(ta)(ta)圍繞一顆與(yu)(yu)太(tai)(tai)陽相(xiang)似的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)“開(kai)普勒(le)(le)-78”運(yun)行(xing)，距離非(fei)常近(jin)，一“年”的(de)(de)(de)(de)長度僅(jin)有8.5小(xiao)時。事實上(shang)，由于(yu)它(ta)(ta)(ta)和它(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)“太(tai)(tai)陽”之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)距離實在太(tai)(tai)過接近(jin)，其地表的(de)(de)(de)(de)平均氣溫(wen)要比地球(qiu)(qiu)高出近(jin)2000攝氏(shi)度。因(yin)此(ci)，將其稱為一個“巖(yan)(yan)石”行(xing)星(xing)實際上(shang)是(shi)(shi)不嚴謹(jin)的(de)(de)(de)(de)，因(yin)為它(ta)(ta)(ta)更像是(shi)(shi)一顆被巖(yan)(yan)漿淹沒的(de)(de)(de)(de)地獄星(xing)球(qiu)(qiu)。

但這還并非是開普勒-78b背(bei)后謎團的全部，事(shi)實上，科學家們認(ren)為這顆(ke)行星根本就(jiu)不(bu)應(ying)該存在。

美國哈佛-史密(mi)松天體物理中心(CfA)的(de)(de)天文學家大衛·拉森(sen)(David Latham)在一份新(xin)聞稿中表示：“這(zhe)顆行(xing)星完(wan)全是(shi)一個謎團。我(wo)們不(bu)知(zhi)道它為(wei)何(he)會形成(cheng)，也不(bu)知(zhi)道它如何(he)會遷移到它今(jin)天所在的(de)(de)位(wei)置上。但(dan)我(wo)們的(de)(de)確很清楚(chu)一點，那就是(shi)這(zhe)樣的(de)(de)狀況將不(bu)會永遠持(chi)續下去。”

按照現有(you)的(de)(de)行星形(xing)(xing)成理論(lun)，這顆行星簡直就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)異(yi)類(lei)——它的(de)(de)體積很小，大(da)約僅比地球大(da)出(chu)20%左右，它不可(ke)能在(zai)(zai)所處的(de)(de)位置上演化形(xing)(xing)成，并且理論(lun)中也(ye)找不出(chu)任何一種(zhong)機制能夠(gou)使其從(cong)別處遷移到這里。但有(you)一點是(shi)(shi)肯定的(de)(de)，那就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)它將無法在(zai)(zai)位置上堅持太久，它將注定被恒星的(de)(de)大(da)火吞噬。

不過這里的(de)(de)“不久”當(dang)然是天文(wen)學意義的(de)(de)尺度(du)，對于一顆根本就不該(gai)存(cun)在(zai)的(de)(de)行(xing)星來說，這樣的(de)(de)壽命已經夠慷慨了。按照(zhao)估算，開普(pu)勒-78b將在(zai)大(da)約(yue)30億年后落入恒星的(de)(de)熊熊烈焰(yan)之中。

恒(heng)星(xing)(xing)開(kai)普(pu)勒-78位(wei)于天(tian)鵝座(zuo)，距離地球(qiu)約400光年。當其處于恒(heng)星(xing)(xing)演化的(de)(de)(de)早(zao)期(qi)階段時(shi)，其體積要(yao)大(da)得多。而當天(tian)文(wen)學家(jia)們嘗(chang)試(shi)計算這顆恒(heng)星(xing)(xing)在其演化早(zao)期(qi)的(de)(de)(de)體積大(da)小(xiao)時(shi)，他們發(fa)現那時(shi)候行星(xing)(xing)開(kai)普(pu)勒-78b的(de)(de)(de)軌道將會(hui)位(wei)于恒(heng)星(xing)(xing)內部(bu)。哈佛-史密松天(tian)體物理中(zhong)心的(de)(de)(de)天(tian)文(wen)學家(jia)迪米特·薩塞洛夫(fu)(Dimitar Sasselov)說：“它當然不可能在今天(tian)所處的(de)(de)(de)位(wei)置上形成，因(yin)為你不能在一顆恒(heng)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)內部(bu)形成一顆行星(xing)(xing)。”

那么是(shi)否有可能(neng)(neng)是(shi)這顆行星(xing)早期曾(ceng)經擁有更遠的軌道，而在此(ci)后才逐漸(jian)發生了向內(nei)遷(qian)移(yi)(yi)？這一(yi)種可能(neng)(neng)性(xing)也(ye)已經被研(yan)究(jiu)人員排除。薩(sa)塞(sai)洛夫表示：“它不(bu)可能(neng)(neng)是(shi)在遠處形成之(zhi)后再向內(nei)遷(qian)移(yi)(yi)到目前(qian)位置的，因為如果(guo)那樣的話(hua)它就會直(zhi)接一(yi)頭撞上恒星(xing)。因此(ci)我(wo)們處于兩難境地。”

但盡(jin)管擁(yong)有此類奇特的(de)特征(zheng)，開(kai)普(pu)勒(le)-78b并(bing)不(bu)孤單，實際(ji)上它代表了一類由美國宇航局開(kai)普(pu)勒(le)空(kong)間望遠鏡發現的(de)新(xin)類型系外(wai)(wai)行星(xing)。這(zhe)(zhe)類系外(wai)(wai)行星(xing)的(de)大小(xiao)與(yu)地(di)球接近，并(bing)且(qie)軌道非常(chang)靠(kao)近恒星(xing)(公轉周期低于(yu)12小(xiao)時(shi))。在這(zhe)(zhe)其中，開(kai)普(pu)勒(le)-78b是首顆被測定了大小(xiao)和密度的(de)成員(yuan)。拉(la)森表示(shi)：“開(kai)普(pu)勒(le)-78b是這(zhe)(zhe)一新(xin)類型系外(wai)(wai)行星(xing)的(de)典型代表。”

盡管(guan)(guan)是開(kai)普(pu)勒小組最先發現了(le)開(kai)普(pu)勒-78b，但(dan)在研究過程中科學(xue)家們(men)還借助了(le)設(she)(she)置在西班牙加(jia)那利群島上(shang)的(de)(de)天(tian)文觀測(ce)(ce)設(she)(she)備(bei)，以(yi)及夏威(wei)夷凱克望遠鏡(jing)的(de)(de)高(gao)分辨(bian)率觀測(ce)(ce)數據。開(kai)普(pu)勒空(kong)間望遠鏡(jing)探測(ce)(ce)系外(wai)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)原理(li)(li)是所謂的(de)(de)“凌(ling)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)法”——即對恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)進(jin)行精確測(ce)(ce)光，當(dang)有行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)從恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)面前(qian)經過時便會遮(zhe)擋恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)一部分光芒，從而(er)導致恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)亮(liang)度(du)出現輕微下降而(er)被檢(jian)(jian)測(ce)(ce)到(dao)。這(zhe)樣(yang)的(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)數據可以(yi)用來估(gu)算系外(wai)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)直徑(jing)大小。而(er)另一種(zhong)方法則被稱作(zuo)“徑(jing)向(xiang)速度(du)法”，其基本原理(li)(li)是：當(dang)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)圍繞(rao)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)運行時，盡管(guan)(guan)其質量(liang)(liang)相比恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)而(er)言很(hen)小，但(dan)仍(reng)然(ran)會對恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)產生一定的(de)(de)影響(xiang)，使其出現輕微的(de)(de)晃動。通過檢(jian)(jian)測(ce)(ce)這(zhe)種(zhong)晃動效(xiao)應，科學(xue)家們(men)便能估(gu)算出系外(wai)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)質量(liang)(liang)大小。將徑(jing)向(xiang)速度(du)法與凌(ling)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)法獲得的(de)(de)數據資料相結(jie)合，科學(xue)家們(men)便可以(yi)計(ji)算出系外(wai)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)密度(du)數值。

天文學家們(men)指(zhi)出，在我們(men)太(tai)陽(yang)系的(de)(de)內(nei)(nei)部水星(xing)軌道(dao)內(nei)(nei)側也完全(quan)可能(neng)曾經(jing)過一顆大行星(xing)，只是后(hou)來整個被太(tai)陽(yang)吞噬，沒有留下一點痕跡。而從另一方面(mian)來說，盡管(guan)這類(lei)奇特的(de)(de)系外行星(xing)的(de)(de)起源問題尚不明朗，但(dan)或許可以將它(ta)們(men)稱作“伊卡魯斯行星(xing)”——正(zheng)如古希臘神話中的(de)(de)人物伊卡魯斯那(nei)樣，它(ta)們(men)飛地離(li)太(tai)陽(yang)太(tai)近了。這無異于飛蛾撲火，最(zui)終會將它(ta)們(men)引向(xiang)滅(mie)亡。