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開普勒-78b位于天鵝座方向，距離地(di)球(qiu)400光(guang)年。它的體積是地(di)球(qiu)的1.2倍，質(zhi)量是地(di)球(qiu)的1.7倍。

這顆(ke)編號(hao)為"開(kai)普勒-78b"的行星每隔8.5小時繞其中央(yang)(yang)恒星公(gong)轉一周。由于(yu)離中央(yang)(yang)恒星太近，它的表面(mian)溫度高于(yu)2000攝氏度，不適合生命生存(cun)。

發現行星

“開普勒-78b”是利用美國宇航局“開普勒太空望(wang)遠鏡(jing)”收集的(de)(de)數據發現的(de)(de)，花費了(le)3.5年(nian)時間(jian)(jian)觀測恒(heng)(heng)星(xing)亮(liang)度規律性的(de)(de)下降，也就(jiu)是俗稱(cheng)的(de)(de)過(guo)境，它描述了(le)行(xing)星(xing)從恒(heng)(heng)星(xing)面(mian)前經過(guo)的(de)(de)特征(zheng)。這揭(jie)示(shi)了(le)行(xing)星(xing)的(de)(de)大小，它遮擋的(de)(de)星(xing)光越多(duo)，行(xing)星(xing)體積越大。為了(le)捕捉當行(xing)星(xing)經過(guo)恒(heng)(heng)星(xing)表面(mian)時所導致的(de)(de)亮(liang)度變(bian)暗(an)，這架望(wang)遠鏡(jing)在太空運轉了(le)4年(nian)，對150000多(duo)顆(ke)恒(heng)(heng)星(xing)進行(xing)了(le)不間(jian)(jian)斷監(jian)視。

天文學(xue)家利用一(yi)(yi)種叫“視向(xiang)速(su)度”的(de)方(fang)法(fa)測(ce)量了該行星(xing)的(de)質量。這種方(fang)法(fa)基于行星(xing)圍繞(rao)中央恒(heng)(heng)(heng)星(xing)公轉時，彼此(ci)的(de)引(yin)力牽引(yin)導致恒(heng)(heng)(heng)星(xing)的(de)晃動。又以“凌星(xing)法(fa)”測(ce)量了其質量，當系外(wai)行星(xing)經(jing)過(guo)中央恒(heng)(heng)(heng)星(xing)表面的(de)時候，會短暫遮擋一(yi)(yi)些光線，導致星(xing)光看起來(lai)變暗，“開普(pu)勒望遠鏡(jing)”基于這點來(lai)判斷出行星(xing)的(de)體積。

“開普勒-78b”是(shi)第一顆同時精(jing)確測定了質量和(he)體積(ji)(ji)的系外行(xing)(xing)星(xing)。知(zhi)道(dao)這(zhe)兩個參(can)數之后，天文學家就可(ke)以計(ji)算它的密度和(he)判定它的組成(cheng)。研究表明，“開普勒-78b”的體積(ji)(ji)是(shi)地(di)球的1.2倍，質量是(shi)地(di)球的1.7倍。由此推斷，這(zhe)顆行(xing)(xing)星(xing)主要由巖石和(he)鐵組成(cheng)的。

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(ke)學家們發現開普(pu)勒-78b公轉(zhuan)一年只有(you)8小(xiao)時后，兩支科(ke)研小(xiao)組嘗試(shi)的計算(suan)了它的質量(liang)。

霍華德的(de)(de)(de)研(yan)究小(xiao)組(zu)利用位于(yu)夏威(wei)夷的(de)(de)(de)凱(kai)克望遠鏡(jing)觀(guan)測它的(de)(de)(de)恒星(xing)。同(tong)時瑞士日內(nei)瓦大學的(de)(de)(de)弗朗西(xi)斯科(ke)·佩佩（Francesco Pepe）帶領的(de)(de)(de)另一支研(yan)究小(xiao)組(zu)利用西(xi)班(ban)牙拉帕爾瑪島的(de)(de)(de)高(gao)精度(du)徑向速度(du)行星(xing)搜索儀（HARPS-N）望遠鏡(jing)進行觀(guan)測。

霍華德的(de)(de)研究小組(zu)報(bao)告稱這顆行星半(ban)徑是地球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)1.2倍，質量是地球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)1.69倍。佩佩小組(zu)計算出它的(de)(de)半(ban)徑是地球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)1.6倍，質量是地球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)1.86倍。兩者都提出了該行星密度大約為(wei)5.5克每立(li)方厘米，這與地球(qiu)(qiu)(qiu)非常相似，暗示著它具有鐵和巖(yan)石的(de)(de)組(zu)成(cheng)成(cheng)分。

不幸的是(shi)，這顆(ke)行星非常炙熱(re)以至于巖石(shi)可(ke)能已經熔(rong)化(hua)。因(yin)此利用這項技術發(fa)現更(geng)冷更(geng)宜居的地球雙胞(bao)胎可(ke)能會非常艱難，這主要是(shi)因(yin)為它們與(yu)宿(su)主恒星的距離。

研究人員認為(wei)開普勒78b與(yu)母星之間的(de)距離只有水星-太(tai)陽間距離的(de)大(da)約1/40。據(ju)估計，這顆行星的(de)表面可能已經完全熔(rong)化，形成(cheng)一個(ge)巨大(da)的(de)熔(rong)巖海洋(yang)，溫度高達(da)2760攝氏(shi)度。

開(kai)普(pu)勒78b環繞的(de)恒星可能(neng)比較年輕，旋轉速度是太(tai)陽的(de)2倍(bei)。令天文(wen)學家感(gan)到(dao)興奮的(de)是，他們探測到(dao)來自開(kai)普(pu)勒78b的(de)光線。這是天文(wen)學家第(di)一次探測到(dao)體積如此小的(de)系(xi)外(wai)行星反(fan)射(she)的(de)光線，能(neng)夠幫(bang)助他們了解(jie)開(kai)普(pu)勒78b的(de)表面構(gou)成和反(fan)射(she)性。

開(kai)普勒(le)(le)(le)78b距(ju)離母(mu)星很近，科學家希望對這顆(ke)(ke)行星的引力對母(mu)星產生的影響進行測量。測量獲(huo)取(qu)的數(shu)據可用于推算開(kai)普勒(le)(le)(le)78b的質(zhi)量，讓(rang)開(kai)普勒(le)(le)(le)78b成為(wei)第(di)一顆(ke)(ke)質(zhi)量可知的體積與地球相(xiang)當的系外(wai)行星。為(wei)了(le)發現開(kai)普勒(le)(le)(le)78b，研究小組(zu)借助(zhu)開(kai)普勒(le)(le)(le)望遠鏡對超過15萬顆(ke)(ke)恒星進行了(le)觀測。

為(wei)了發現開(kai)普勒78b，研究小組對(dui)能夠說明一顆(ke)行(xing)星可能周(zhou)期性在恒星前方穿過(guo)的(de)(de)光線變暗現象進行(xing)了觀測。麻省理工學院的(de)(de)羅(luo)伯托(tuo)·薩奇斯·奧杰達表示：“我(wo)一直(zhi)密切觀察(cha)，突然間，我(wo)發現光線變暗，所出現的(de)(de)時間與我(wo)們(men)的(de)(de)預計相同，真的(de)(de)是太美了。我(wo)認(ren)為(wei)我(wo)們(men)發現了來自這(zhe)顆(ke)行(xing)星的(de)(de)光線。這(zhe)是一個令人非常(chang)興(xing)奮的(de)(de)時刻！“

不宜居性

雖然體積與地球相當(dang)，開(kai)普勒78b幾乎不具(ju)有(you)適居(ju)(ju)性，原(yuan)因(yin)就在(zai)于(yu)距離母星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)太近(jin)。韋(wei)恩(en)指出(chu)：“生(sheng)活(huo)在(zai)一(yi)(yi)個(ge)充斥著熔巖的(de)(de)世界將是(shi)怎樣一(yi)(yi)番景象，你(ni)只能(neng)靠自己的(de)(de)想(xiang)象了。”不過，這并不能(neng)排除(chu)其(qi)他軌道周(zhou)期較短的(de)(de)系(xi)(xi)外行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)具(ju)有(you)適居(ju)(ju)性。韋(wei)恩(en)的(de)(de)小組正(zheng)在(zai)尋找(zhao)環繞冷(leng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)運行(xing)的(de)(de)系(xi)(xi)外行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。冷(leng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)被稱之為(wei)“褐(he)矮(ai)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)”，是(shi)一(yi)(yi)種“失敗的(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)”，因(yin)質量(liang)不足無法(fa)成為(wei)燃燒的(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，但其(qi)質量(liang)仍(reng)遠大于(yu)太陽系(xi)(xi)最大的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。韋(wei)恩(en)說：“如果(guo)環繞一(yi)(yi)顆褐(he)矮(ai)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)運行(xing)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)會在(zai)幾天內靠近(jin)這顆恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。此時(shi)的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)如果(guo)溫度適中的(de)(de)話仍(reng)有(you)適居(ju)(ju)性。

存在神秘

“我(wo)們并沒(mei)有發現(xian)尋找可(ke)居(ju)住區里地球大(da)小行星(xing)(xing)的(de)(de)捷徑，”霍華德說道(dao)(dao)。“這將要求新一代的(de)(de)極(ji)穩定的(de)(de)光譜(pu)攝影(ying)機以及世界上(shang)最大(da)的(de)(de)望遠(yuan)鏡。”然而(er)，開普勒(le)-78b也提出了一個更(geng)加直接的(de)(de)謎題：為什么這顆行星(xing)(xing)會存在？當(dang)行星(xing)(xing)系(xi)統形(xing)成(cheng)時，年輕的(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)更(geng)大(da)，它(ta)將完全吞沒(mei)處于(yu)軌道(dao)(dao)的(de)(de)開普勒(le)-78b。這意味(wei)著這顆行星(xing)(xing)應該形(xing)成(cheng)于(yu)非常遠(yuan)的(de)(de)距離然后朝恒(heng)星(xing)(xing)逐漸靠近(jin)。但如果事實的(de)(de)確如此，那么應該已經完全落入恒(heng)星(xing)(xing)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《探索(suo)》雜志(zhi)網站報(bao)道，在眾(zhong)多系外行星(xing)中，開普勒(le)(le)-78b顯得與眾(zhong)不同，這(zhe)不僅是因為(wei)(wei)它的(de)(de)大(da)小(xiao)與地(di)球相(xiang)當，可(ke)能(neng)擁有(you)巖(yan)石的(de)(de)地(di)表和一個(ge)鐵核。開普勒(le)(le)-78b與地(di)球之(zhi)間的(de)(de)相(xiang)似(si)性可(ke)能(neng)還(huan)并不局限于此。它圍(wei)繞一顆(ke)與太(tai)陽相(xiang)似(si)的(de)(de)恒星(xing)“開普勒(le)(le)-78”運行，距離(li)(li)非常近，一“年”的(de)(de)長度僅有(you)8.5小(xiao)時。事實上，由于它和它的(de)(de)“太(tai)陽”之(zhi)間的(de)(de)距離(li)(li)實在太(tai)過接近，其(qi)地(di)表的(de)(de)平均(jun)氣溫要比(bi)地(di)球高出(chu)近2000攝氏度。因此，將其(qi)稱為(wei)(wei)一個(ge)“巖(yan)石”行星(xing)實際上是不嚴謹的(de)(de)，因為(wei)(wei)它更像是一顆(ke)被巖(yan)漿淹沒的(de)(de)地(di)獄星(xing)球。

但這還并非是開普勒-78b背后謎團的全部(bu)，事實上，科學家們認為(wei)這顆行星(xing)根本就(jiu)不應該存在。

美國哈(ha)佛-史密(mi)松天(tian)體物理中心(CfA)的(de)(de)天(tian)文學家大衛·拉森(David Latham)在(zai)一份新聞稿中表示：“這(zhe)顆行(xing)星完全是一個謎團。我們不知道它(ta)為何(he)會形(xing)成，也(ye)不知道它(ta)如何(he)會遷移到它(ta)今天(tian)所在(zai)的(de)(de)位置上。但我們的(de)(de)確很(hen)清楚(chu)一點，那就是這(zhe)樣的(de)(de)狀況將不會永遠持續下去。”

按照現有的(de)(de)行星形(xing)成理論(lun)，這顆(ke)行星簡直就是(shi)異(yi)類(lei)——它(ta)的(de)(de)體積很小，大(da)約僅比(bi)地球大(da)出(chu)20%左右，它(ta)不可能在所處的(de)(de)位置上演(yan)化(hua)形(xing)成，并且(qie)理論(lun)中也(ye)找不出(chu)任何一(yi)種機制能夠使其從(cong)別處遷移到這里(li)。但有一(yi)點是(shi)肯定的(de)(de)，那(nei)就是(shi)它(ta)將無法在位置上堅持太久，它(ta)將注(zhu)定被恒星的(de)(de)大(da)火吞噬。

不(bu)過這里的(de)“不(bu)久”當然是天(tian)文學意(yi)義的(de)尺(chi)度，對于一顆根(gen)本(ben)就不(bu)該存在的(de)行星來說(shuo)，這樣的(de)壽命已經夠慷(kang)慨了。按照估算，開普(pu)勒-78b將在大約(yue)30億年后落(luo)入恒(heng)星的(de)熊(xiong)熊(xiong)烈焰之中。

恒星(xing)(xing)開普勒-78位(wei)于天(tian)鵝座，距離地球約400光年。當(dang)(dang)其(qi)處(chu)于恒星(xing)(xing)演化(hua)的(de)(de)早期階段時(shi)，其(qi)體積要(yao)大得多。而當(dang)(dang)天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)們嘗試計(ji)算這顆(ke)恒星(xing)(xing)在(zai)其(qi)演化(hua)早期的(de)(de)體積大小時(shi)，他們發現那時(shi)候行星(xing)(xing)開普勒-78b的(de)(de)軌道將會(hui)位(wei)于恒星(xing)(xing)內部。哈佛-史密(mi)松天(tian)體物理中心的(de)(de)天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)迪米特(te)·薩塞洛夫(Dimitar Sasselov)說：“它當(dang)(dang)然不可能在(zai)今(jin)天(tian)所處(chu)的(de)(de)位(wei)置上形成(cheng)，因為你不能在(zai)一顆(ke)恒星(xing)(xing)的(de)(de)內部形成(cheng)一顆(ke)行星(xing)(xing)。”

那(nei)么是(shi)否(fou)有可能是(shi)這(zhe)顆行星(xing)早(zao)期曾經擁有更遠的(de)軌(gui)道，而在(zai)此后(hou)才逐漸(jian)發生了向(xiang)內(nei)遷移(yi)？這(zhe)一種(zhong)可能性也已(yi)經被研(yan)究人員排除(chu)。薩塞洛夫表示：“它不可能是(shi)在(zai)遠處形(xing)成之(zhi)后(hou)再向(xiang)內(nei)遷移(yi)到目前(qian)位置(zhi)的(de)，因為如果那(nei)樣的(de)話(hua)它就會直接一頭撞上恒(heng)星(xing)。因此我們(men)處于兩難(nan)境地。”

但盡(jin)管擁有此類(lei)奇特(te)的(de)(de)特(te)征，開普勒(le)-78b并不(bu)孤單，實際(ji)上(shang)它(ta)代表了一(yi)類(lei)由美國(guo)宇航局開普勒(le)空間望遠鏡(jing)發(fa)現(xian)的(de)(de)新類(lei)型(xing)系外行(xing)(xing)星。這類(lei)系外行(xing)(xing)星的(de)(de)大小與地(di)球接近(jin)，并且軌道非常靠近(jin)恒星(公轉周期低于12小時)。在這其中，開普勒(le)-78b是首顆被測(ce)定了大小和密度的(de)(de)成(cheng)員(yuan)。拉森(sen)表示：“開普勒(le)-78b是這一(yi)新類(lei)型(xing)系外行(xing)(xing)星的(de)(de)典型(xing)代表。”

盡(jin)管(guan)是(shi)開普(pu)勒(le)小組最先發(fa)現(xian)了開普(pu)勒(le)-78b，但在研究過程中科(ke)(ke)學家們(men)(men)還借助(zhu)了設(she)置在西班牙加那利群島上的(de)(de)天文觀測(ce)(ce)(ce)(ce)設(she)備(bei)，以(yi)及夏(xia)威夷(yi)凱克望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)高(gao)分辨率觀測(ce)(ce)(ce)(ce)數據。開普(pu)勒(le)空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡探測(ce)(ce)(ce)(ce)系外(wai)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)原理是(shi)所謂的(de)(de)“凌星(xing)(xing)(xing)(xing)法(fa)”——即(ji)對(dui)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)進行(xing)(xing)(xing)精(jing)確測(ce)(ce)(ce)(ce)光，當(dang)有(you)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)從(cong)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)面前(qian)經過時便(bian)會(hui)遮擋恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)一部(bu)分光芒，從(cong)而(er)導致(zhi)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)亮度出現(xian)輕微下降而(er)被(bei)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)到。這(zhe)樣(yang)的(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量數據可以(yi)用來估算系外(wai)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)直徑(jing)大(da)小。而(er)另一種(zhong)方法(fa)則被(bei)稱(cheng)作“徑(jing)向(xiang)速度法(fa)”，其基(ji)本(ben)原理是(shi)：當(dang)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)圍繞恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)運行(xing)(xing)(xing)時，盡(jin)管(guan)其質(zhi)量相比恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)而(er)言(yan)很小，但仍(reng)然會(hui)對(dui)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)產生一定(ding)的(de)(de)影響，使其出現(xian)輕微的(de)(de)晃(huang)動(dong)。通過檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)這(zhe)種(zhong)晃(huang)動(dong)效應，科(ke)(ke)學家們(men)(men)便(bian)能估算出系外(wai)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)質(zhi)量大(da)小。將(jiang)徑(jing)向(xiang)速度法(fa)與凌星(xing)(xing)(xing)(xing)法(fa)獲得的(de)(de)數據資料相結合，科(ke)(ke)學家們(men)(men)便(bian)可以(yi)計算出系外(wai)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)密度數值。

天文學(xue)家們指出(chu)，在我們太(tai)陽(yang)系(xi)的內部水星軌(gui)道(dao)內側也完全可(ke)能曾經過一顆大行(xing)星，只(zhi)是后來整(zheng)個(ge)被太(tai)陽(yang)吞(tun)噬，沒有留下一點(dian)痕跡。而從另一方面來說，盡(jin)管這類奇(qi)特(te)的系(xi)外行(xing)星的起源問題尚不明朗，但(dan)或許可(ke)以(yi)將它們稱作“伊(yi)(yi)卡(ka)(ka)魯(lu)斯行(xing)星”——正(zheng)如(ru)古希(xi)臘神話中的人物伊(yi)(yi)卡(ka)(ka)魯(lu)斯那樣，它們飛地離太(tai)陽(yang)太(tai)近了(le)。這無異于飛蛾撲火，最終會將它們引(yin)向(xiang)滅亡。