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開普勒-78b位(wei)于(yu)天鵝(e)座方向，距離(li)地(di)球400光年。它的體積(ji)是地(di)球的1.2倍(bei)，質(zhi)量是地(di)球的1.7倍(bei)。

這顆編號為"開普勒-78b"的行(xing)星每隔8.5小時繞(rao)其(qi)中央恒(heng)星公轉一(yi)周。由于離中央恒(heng)星太近，它的表面溫度高于2000攝氏度，不(bu)適合生命生存。

發現行星

“開(kai)普勒(le)-78b”是(shi)利用美國宇航局“開(kai)普勒(le)太空(kong)望(wang)遠鏡”收集的數據發現(xian)的，花(hua)費了(le)(le)3.5年(nian)時(shi)間觀測恒(heng)星(xing)(xing)(xing)亮(liang)度(du)規律性的下降(jiang)，也就是(shi)俗稱的過境，它描述了(le)(le)行(xing)星(xing)(xing)(xing)從恒(heng)星(xing)(xing)(xing)面前經過的特征。這揭(jie)示了(le)(le)行(xing)星(xing)(xing)(xing)的大小，它遮擋的星(xing)(xing)(xing)光越(yue)多，行(xing)星(xing)(xing)(xing)體積越(yue)大。為了(le)(le)捕捉(zhuo)當行(xing)星(xing)(xing)(xing)經過恒(heng)星(xing)(xing)(xing)表面時(shi)所(suo)導(dao)致的亮(liang)度(du)變暗，這架望(wang)遠鏡在太空(kong)運轉了(le)(le)4年(nian)，對(dui)150000多顆恒(heng)星(xing)(xing)(xing)進(jin)行(xing)了(le)(le)不間斷監視。

天文學家利用一種叫“視向速度”的方法(fa)測(ce)(ce)量(liang)了該行(xing)星(xing)的質量(liang)。這種方法(fa)基(ji)于行(xing)星(xing)圍繞中央恒星(xing)公轉時(shi)，彼此的引(yin)力牽引(yin)導(dao)致恒星(xing)的晃動。又(you)以(yi)“凌星(xing)法(fa)”測(ce)(ce)量(liang)了其質量(liang)，當系外行(xing)星(xing)經過中央恒星(xing)表(biao)面的時(shi)候，會(hui)短暫遮擋一些光線，導(dao)致星(xing)光看起來變(bian)暗，“開普勒望遠鏡(jing)”基(ji)于這點來判斷出行(xing)星(xing)的體積(ji)。

“開普(pu)勒-78b”是第一顆(ke)同時精確(que)測定(ding)了質量和體(ti)積(ji)的(de)系(xi)外行(xing)星(xing)。知道這兩個參數之后，天文學家就可以(yi)計(ji)算(suan)它的(de)密度(du)和判(pan)定(ding)它的(de)組成(cheng)。研(yan)究表明，“開普(pu)勒-78b”的(de)體(ti)積(ji)是地(di)球(qiu)的(de)1.2倍，質量是地(di)球(qiu)的(de)1.7倍。由此(ci)推斷(duan)，這顆(ke)行(xing)星(xing)主要(yao)由巖石和鐵組成(cheng)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，當科學家們發現開普勒-78b公轉(zhuan)一年只有8小時后，兩(liang)支科研小組(zu)嘗(chang)試的計算(suan)了(le)它的質量。

霍華德的(de)研究小組(zu)(zu)利用位(wei)于夏威夷(yi)的(de)凱克望(wang)遠鏡觀(guan)測它(ta)的(de)恒星(xing)。同時瑞士日內瓦大學的(de)弗朗西斯科·佩(pei)佩(pei)（Francesco Pepe）帶領的(de)另一支研究小組(zu)(zu)利用西班(ban)牙拉帕爾瑪島的(de)高精度(du)徑向速度(du)行(xing)星(xing)搜索儀(yi)（HARPS-N）望(wang)遠鏡進行(xing)觀(guan)測。

霍華德(de)的(de)(de)研究(jiu)小(xiao)組(zu)報告稱這(zhe)顆行星半徑是地球的(de)(de)1.2倍(bei)(bei)，質量是地球的(de)(de)1.69倍(bei)(bei)。佩(pei)佩(pei)小(xiao)組(zu)計算出它的(de)(de)半徑是地球的(de)(de)1.6倍(bei)(bei)，質量是地球的(de)(de)1.86倍(bei)(bei)。兩者都(dou)提出了該(gai)行星密度大(da)約為5.5克(ke)每立方厘米，這(zhe)與地球非常(chang)相似，暗示(shi)著它具有鐵和巖(yan)石(shi)的(de)(de)組(zu)成成分。

不幸(xing)的是，這顆行星非常炙熱以至(zhi)于巖石可(ke)能已(yi)經熔(rong)化。因此利用這項(xiang)技術發現(xian)更(geng)冷(leng)更(geng)宜(yi)居(ju)的地球雙胞(bao)胎可(ke)能會非常艱難，這主(zhu)要是因為它們與宿主(zhu)恒星的距離。

研究人(ren)員認(ren)為(wei)開(kai)普勒78b與(yu)母星(xing)之間的距離只有水星(xing)-太陽間距離的大約1/40。據估計，這顆行星(xing)的表面可能已經(jing)完全(quan)熔(rong)化(hua)，形(xing)成(cheng)一個巨大的熔(rong)巖海洋，溫度高達2760攝氏度。

開普勒78b環繞的(de)恒星(xing)可(ke)能比較年輕，旋轉速度是太陽的(de)2倍(bei)。令天(tian)文學(xue)家感(gan)到興(xing)奮的(de)是，他們(men)探測到來(lai)自開普勒78b的(de)光線。這是天(tian)文學(xue)家第一次探測到體積(ji)如此小的(de)系外行星(xing)反射的(de)光線，能夠幫助他們(men)了(le)解開普勒78b的(de)表面構成和反射性。

開(kai)(kai)普(pu)(pu)勒78b距離母星(xing)很(hen)近，科(ke)學家希望對(dui)這顆行(xing)星(xing)的(de)引力對(dui)母星(xing)產生的(de)影響進(jin)行(xing)測量。測量獲取的(de)數據可用于推算開(kai)(kai)普(pu)(pu)勒78b的(de)質量，讓(rang)開(kai)(kai)普(pu)(pu)勒78b成為第一顆質量可知(zhi)的(de)體積與地球相當(dang)的(de)系外行(xing)星(xing)。為了發現開(kai)(kai)普(pu)(pu)勒78b，研究小組借(jie)助開(kai)(kai)普(pu)(pu)勒望遠鏡對(dui)超過15萬顆恒星(xing)進(jin)行(xing)了觀測。

為了發現(xian)開(kai)普(pu)勒78b，研究小組對能夠說明一(yi)顆行星可能周期性(xing)在恒星前方穿過的(de)(de)光線變(bian)暗現(xian)象進行了觀測。麻省理(li)工學(xue)院的(de)(de)羅伯托·薩奇斯·奧杰達表示：“我(wo)(wo)一(yi)直(zhi)密切觀察(cha)，突(tu)然間，我(wo)(wo)發現(xian)光線變(bian)暗，所出(chu)現(xian)的(de)(de)時間與我(wo)(wo)們(men)的(de)(de)預計相同(tong)，真(zhen)的(de)(de)是太美了。我(wo)(wo)認為我(wo)(wo)們(men)發現(xian)了來(lai)自這(zhe)顆行星的(de)(de)光線。這(zhe)是一(yi)個令人非常(chang)興奮(fen)的(de)(de)時刻！“

不宜居性

雖然體積(ji)與(yu)地球相當，開普勒78b幾乎(hu)不(bu)(bu)具有適(shi)居性，原因就在于距離母星(xing)太近。韋(wei)恩指出(chu)：“生活在一個充斥著(zhu)熔(rong)巖的(de)(de)(de)(de)世界將是怎樣一番景象(xiang)，你只(zhi)能(neng)靠自己的(de)(de)(de)(de)想象(xiang)了。”不(bu)(bu)過，這(zhe)并不(bu)(bu)能(neng)排除(chu)其他軌道周期(qi)較短(duan)的(de)(de)(de)(de)系(xi)外(wai)行星(xing)具有適(shi)居性。韋(wei)恩的(de)(de)(de)(de)小組正在尋找環繞冷星(xing)運(yun)行的(de)(de)(de)(de)系(xi)外(wai)行星(xing)。冷星(xing)也被稱(cheng)之為(wei)“褐矮星(xing)”，是一種“失敗(bai)的(de)(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)”，因質量不(bu)(bu)足無(wu)法成為(wei)燃燒的(de)(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)，但其質量仍(reng)遠大于太陽系(xi)最大的(de)(de)(de)(de)行星(xing)木星(xing)。韋(wei)恩說(shuo)：“如果環繞一顆褐矮星(xing)運(yun)行行星(xing)會在幾天內靠近這(zhe)顆恒(heng)星(xing)。此時的(de)(de)(de)(de)行星(xing)如果溫度(du)適(shi)中的(de)(de)(de)(de)話(hua)仍(reng)有適(shi)居性。

存在神秘

“我們并沒有(you)發(fa)現尋(xun)找可居(ju)住(zhu)區里地(di)球(qiu)大(da)小行(xing)星(xing)的(de)(de)(de)捷(jie)徑，”霍華德說道。“這將要求新一代的(de)(de)(de)極穩定的(de)(de)(de)光譜攝(she)影機以(yi)及(ji)世界上最大(da)的(de)(de)(de)望遠鏡(jing)。”然(ran)而，開(kai)(kai)普勒-78b也提出了一個(ge)更加直(zhi)接的(de)(de)(de)謎題：為(wei)什么(me)這顆(ke)行(xing)星(xing)會存(cun)在？當(dang)行(xing)星(xing)系統(tong)形成時，年輕的(de)(de)(de)恒星(xing)更大(da)，它將完全吞(tun)沒處于軌道的(de)(de)(de)開(kai)(kai)普勒-78b。這意味(wei)著這顆(ke)行(xing)星(xing)應該(gai)形成于非常遠的(de)(de)(de)距(ju)離然(ran)后朝恒星(xing)逐(zhu)漸(jian)靠近。但如果事實的(de)(de)(de)確如此，那么(me)應該(gai)已(yi)經完全落入恒星(xing)內部。

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(nian)12月10日據美國《探索》雜(za)志(zhi)網站報道，在眾多系外行星中(zhong)，開(kai)(kai)普勒-78b顯得與(yu)(yu)眾不同(tong)，這不僅是因為(wei)(wei)它(ta)(ta)(ta)(ta)的(de)大小(xiao)與(yu)(yu)地(di)(di)球相當，可能(neng)擁有(you)巖石的(de)地(di)(di)表(biao)(biao)和一(yi)個(ge)鐵核。開(kai)(kai)普勒-78b與(yu)(yu)地(di)(di)球之間(jian)的(de)相似(si)性(xing)可能(neng)還并不局限于(yu)(yu)此。它(ta)(ta)(ta)(ta)圍繞一(yi)顆(ke)與(yu)(yu)太(tai)陽(yang)相似(si)的(de)恒星“開(kai)(kai)普勒-78”運行，距(ju)離非常近(jin)，一(yi)“年(nian)”的(de)長度(du)僅有(you)8.5小(xiao)時。事實(shi)上，由于(yu)(yu)它(ta)(ta)(ta)(ta)和它(ta)(ta)(ta)(ta)的(de)“太(tai)陽(yang)”之間(jian)的(de)距(ju)離實(shi)在太(tai)過接近(jin)，其地(di)(di)表(biao)(biao)的(de)平均氣溫(wen)要比地(di)(di)球高出近(jin)2000攝氏度(du)。因此，將其稱為(wei)(wei)一(yi)個(ge)“巖石”行星實(shi)際上是不嚴謹的(de)，因為(wei)(wei)它(ta)(ta)(ta)(ta)更像是一(yi)顆(ke)被(bei)巖漿淹(yan)沒的(de)地(di)(di)獄星球。

但(dan)這還并非是開(kai)普勒-78b背后謎團的全部，事(shi)實上，科(ke)學家們認為(wei)這顆行星根本(ben)就不應該存在。

美國哈佛-史密(mi)松天體物理(li)中(zhong)心(xin)(CfA)的(de)天文(wen)學家大衛·拉森(David Latham)在一份新聞稿中(zhong)表示(shi)：“這顆行(xing)星完(wan)全是一個謎團。我們(men)不(bu)知(zhi)道它(ta)為何會形成，也不(bu)知(zhi)道它(ta)如(ru)何會遷移到它(ta)今天所在的(de)位置上。但我們(men)的(de)確(que)很清(qing)楚(chu)一點，那(nei)就是這樣(yang)的(de)狀況將不(bu)會永遠(yuan)持續下去。”

按照現有的(de)(de)行(xing)星形成(cheng)理論，這(zhe)顆行(xing)星簡直就是(shi)(shi)異類——它的(de)(de)體積很小，大(da)約僅比地球大(da)出20%左右(you)，它不(bu)(bu)可能在所(suo)處(chu)的(de)(de)位置(zhi)上演化形成(cheng)，并且理論中也找(zhao)不(bu)(bu)出任何一種機制能夠使其從別處(chu)遷移到這(zhe)里。但有一點(dian)是(shi)(shi)肯定(ding)的(de)(de)，那就是(shi)(shi)它將(jiang)無法(fa)在位置(zhi)上堅持太久，它將(jiang)注定(ding)被恒星的(de)(de)大(da)火吞噬。

不過這里的(de)(de)(de)“不久”當然是天文學意義的(de)(de)(de)尺度，對于一顆(ke)根本就不該存在的(de)(de)(de)行星來說，這樣的(de)(de)(de)壽命(ming)已經夠慷慨了(le)。按照估算(suan)，開普勒-78b將在大約(yue)30億年(nian)后落入恒星的(de)(de)(de)熊熊烈(lie)焰(yan)之中。

恒(heng)星(xing)(xing)(xing)開(kai)普(pu)勒(le)(le)-78位于天(tian)鵝座，距離地(di)球約(yue)400光年。當其(qi)處于恒(heng)星(xing)(xing)(xing)演化(hua)(hua)的(de)(de)早期階段時，其(qi)體積要大(da)得多。而當天(tian)文學家們(men)嘗試計算(suan)這(zhe)顆(ke)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)在其(qi)演化(hua)(hua)早期的(de)(de)體積大(da)小(xiao)時，他們(men)發現那時候(hou)行星(xing)(xing)(xing)開(kai)普(pu)勒(le)(le)-78b的(de)(de)軌道將會(hui)位于恒(heng)星(xing)(xing)(xing)內部(bu)。哈(ha)佛(fo)-史密(mi)松天(tian)體物理中心的(de)(de)天(tian)文學家迪米特·薩塞洛夫(Dimitar Sasselov)說(shuo)：“它當然(ran)不可能在今天(tian)所處的(de)(de)位置上(shang)形(xing)成，因為你不能在一顆(ke)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)內部(bu)形(xing)成一顆(ke)行星(xing)(xing)(xing)。”

那(nei)么是否有可(ke)能是這顆行(xing)星早期曾經擁有更遠的(de)(de)軌(gui)道，而在此后(hou)才逐漸發生了向內遷移(yi)？這一(yi)種可(ke)能性也已(yi)經被研究人員(yuan)排除。薩塞洛夫表示：“它不可(ke)能是在遠處形成之后(hou)再(zai)向內遷移(yi)到目前位(wei)置的(de)(de)，因(yin)為如果那(nei)樣的(de)(de)話它就會直接一(yi)頭撞上(shang)恒星。因(yin)此我們處于兩難境地(di)。”

但盡(jin)管擁有此類(lei)奇特(te)(te)的特(te)(te)征，開(kai)普勒-78b并不(bu)孤單(dan)，實際上(shang)它代表了(le)(le)一(yi)類(lei)由美(mei)國宇(yu)航局開(kai)普勒空間望(wang)遠鏡(jing)發(fa)現的新類(lei)型(xing)(xing)系(xi)外(wai)行星(xing)(xing)。這(zhe)類(lei)系(xi)外(wai)行星(xing)(xing)的大小與地球接近(jin)，并且軌(gui)道非常靠(kao)近(jin)恒星(xing)(xing)(公(gong)轉周期低于12小時(shi))。在這(zhe)其中，開(kai)普勒-78b是首顆被測(ce)定了(le)(le)大小和密度(du)的成員。拉森表示：“開(kai)普勒-78b是這(zhe)一(yi)新類(lei)型(xing)(xing)系(xi)外(wai)行星(xing)(xing)的典型(xing)(xing)代表。”

盡管是(shi)開普勒(le)(le)(le)小組最先發(fa)現(xian)了(le)開普勒(le)(le)(le)-78b，但(dan)在(zai)研究(jiu)過程中科(ke)學家(jia)們(men)還借助了(le)設(she)置(zhi)在(zai)西班牙加那利群島上的(de)(de)(de)天文觀(guan)測(ce)(ce)設(she)備，以(yi)及夏威夷凱(kai)克(ke)望遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)(de)高分(fen)(fen)辨(bian)率觀(guan)測(ce)(ce)數(shu)據。開普勒(le)(le)(le)空間望遠(yuan)鏡(jing)探(tan)測(ce)(ce)系(xi)(xi)外(wai)(wai)行(xing)(xing)(xing)星(xing)的(de)(de)(de)原理是(shi)所謂的(de)(de)(de)“凌星(xing)法”——即對恒星(xing)進行(xing)(xing)(xing)精確測(ce)(ce)光(guang)，當有行(xing)(xing)(xing)星(xing)從恒星(xing)面(mian)前經過時(shi)便會(hui)遮擋恒星(xing)的(de)(de)(de)一(yi)部分(fen)(fen)光(guang)芒，從而(er)(er)導致恒星(xing)的(de)(de)(de)亮度(du)出(chu)現(xian)輕微下(xia)降而(er)(er)被(bei)檢測(ce)(ce)到。這(zhe)樣的(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)數(shu)據可以(yi)用來估算系(xi)(xi)外(wai)(wai)行(xing)(xing)(xing)星(xing)的(de)(de)(de)直徑大(da)小。而(er)(er)另一(yi)種方法則(ze)被(bei)稱作“徑向(xiang)速度(du)法”，其基本原理是(shi)：當行(xing)(xing)(xing)星(xing)圍繞(rao)恒星(xing)運行(xing)(xing)(xing)時(shi)，盡管其質量(liang)相比恒星(xing)而(er)(er)言很小，但(dan)仍然會(hui)對恒星(xing)產(chan)生一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)影響，使其出(chu)現(xian)輕微的(de)(de)(de)晃(huang)動。通過檢測(ce)(ce)這(zhe)種晃(huang)動效(xiao)應，科(ke)學家(jia)們(men)便能估算出(chu)系(xi)(xi)外(wai)(wai)行(xing)(xing)(xing)星(xing)的(de)(de)(de)質量(liang)大(da)小。將徑向(xiang)速度(du)法與凌星(xing)法獲得的(de)(de)(de)數(shu)據資料相結合，科(ke)學家(jia)們(men)便可以(yi)計(ji)算出(chu)系(xi)(xi)外(wai)(wai)行(xing)(xing)(xing)星(xing)的(de)(de)(de)密度(du)數(shu)值。

天文學家們(men)指出(chu)，在(zai)我(wo)們(men)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系的(de)內部水星軌道內側也完全可能曾經過一顆大(da)行(xing)星，只是后(hou)來整個(ge)被太(tai)(tai)陽(yang)(yang)吞(tun)噬，沒有留下一點痕跡。而從(cong)另一方面(mian)來說，盡管這類奇(qi)特的(de)系外行(xing)星的(de)起源問題尚不明朗(lang)，但或許可以將(jiang)它(ta)們(men)稱作“伊卡魯(lu)斯行(xing)星”——正如(ru)古希臘神話(hua)中的(de)人物伊卡魯(lu)斯那(nei)樣，它(ta)們(men)飛地離太(tai)(tai)陽(yang)(yang)太(tai)(tai)近了。這無異于飛蛾撲火，最終(zhong)會將(jiang)它(ta)們(men)引向滅亡。