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開(kai)普勒-78b位于天鵝座(zuo)方向，距(ju)離地球400光年。它的(de)(de)體積是地球的(de)(de)1.2倍(bei)，質量是地球的(de)(de)1.7倍(bei)。

這顆(ke)編號(hao)為(wei)"開普勒-78b"的行星每(mei)隔8.5小(xiao)時繞其中央(yang)(yang)恒星公轉一周。由于(yu)離中央(yang)(yang)恒星太近(jin)，它的表面溫度高于(yu)2000攝氏(shi)度，不適合(he)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(tai)空望(wang)遠鏡”收(shou)集的數(shu)據(ju)發現的，花(hua)費了(le)3.5年時間(jian)觀測恒(heng)星(xing)亮(liang)度(du)規律性的下降，也就(jiu)是俗稱的過(guo)境(jing)，它(ta)描述了(le)行星(xing)從恒(heng)星(xing)面前經(jing)過(guo)的特(te)征。這揭示了(le)行星(xing)的大(da)小(xiao)，它(ta)遮擋(dang)的星(xing)光越多，行星(xing)體(ti)積越大(da)。為了(le)捕捉當行星(xing)經(jing)過(guo)恒(heng)星(xing)表面時所導致(zhi)的亮(liang)度(du)變暗，這架望(wang)遠鏡在(zai)太(tai)空運(yun)轉了(le)4年，對150000多顆恒(heng)星(xing)進行了(le)不間(jian)斷監視。

天文學家利用一(yi)種叫(jiao)“視向速度”的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)測(ce)量(liang)了該行(xing)星的(de)(de)(de)質量(liang)。這(zhe)(zhe)種方法(fa)(fa)基于(yu)行(xing)星圍(wei)繞(rao)中央恒(heng)星公轉(zhuan)時(shi)，彼此(ci)的(de)(de)(de)引力(li)牽引導致恒(heng)星的(de)(de)(de)晃動。又以“凌(ling)星法(fa)(fa)”測(ce)量(liang)了其(qi)質量(liang)，當系外行(xing)星經過(guo)中央恒(heng)星表面的(de)(de)(de)時(shi)候，會短(duan)暫(zan)遮擋一(yi)些光(guang)(guang)線，導致星光(guang)(guang)看起來變暗，“開普勒望遠鏡”基于(yu)這(zhe)(zhe)點來判(pan)斷出行(xing)星的(de)(de)(de)體(ti)積(ji)。

“開普(pu)勒-78b”是(shi)第一顆同時精確(que)測定(ding)了(le)質(zhi)量(liang)和體(ti)積(ji)的系(xi)外行星。知(zhi)道這兩個參數之后，天文學家(jia)就可以計(ji)算(suan)它(ta)的密度(du)和判定(ding)它(ta)的組成。研究(jiu)表明，“開普(pu)勒-78b”的體(ti)積(ji)是(shi)地(di)球的1.2倍(bei)，質(zhi)量(liang)是(shi)地(di)球的1.7倍(bei)。由(you)此推斷(duan)，這顆行星主要(yao)由(you)巖石(shi)和鐵組成的。

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，當科學家(jia)們(men)發現(xian)開普勒-78b公(gong)轉一年只有(you)8小(xiao)時后，兩支(zhi)科研小(xiao)組嘗試的(de)計(ji)算了(le)它(ta)的(de)質量。

霍華德的研究(jiu)(jiu)小(xiao)組(zu)利(li)用(yong)(yong)位于夏威夷(yi)的凱克望(wang)遠鏡(jing)觀測它的恒星。同時瑞士日內瓦大學的弗朗西(xi)斯科·佩佩（Francesco Pepe）帶領(ling)的另一支研究(jiu)(jiu)小(xiao)組(zu)利(li)用(yong)(yong)西(xi)班牙拉帕爾瑪島的高精(jing)度徑向速度行(xing)星搜索儀（HARPS-N）望(wang)遠鏡(jing)進行(xing)觀測。

霍華(hua)德的(de)研究小組報告稱這顆(ke)行星(xing)半徑是地(di)(di)球的(de)1.2倍(bei)，質量是地(di)(di)球的(de)1.69倍(bei)。佩(pei)佩(pei)小組計(ji)算出它的(de)半徑是地(di)(di)球的(de)1.6倍(bei)，質量是地(di)(di)球的(de)1.86倍(bei)。兩(liang)者都提出了(le)該(gai)行星(xing)密度大約為(wei)5.5克每(mei)立方厘米(mi)，這與地(di)(di)球非常相似，暗(an)示著它具有鐵和巖(yan)石的(de)組成(cheng)成(cheng)分。

不幸(xing)的(de)是，這(zhe)顆行星(xing)非常炙熱以(yi)至于巖(yan)石可(ke)能已經熔化。因此利用這(zhe)項技(ji)術發現更(geng)冷更(geng)宜居的(de)地(di)球雙胞胎可(ke)能會(hui)非常艱難(nan)，這(zhe)主要是因為它(ta)們與宿主恒星(xing)的(de)距(ju)離。

研(yan)究人(ren)員認為開普勒78b與(yu)母星(xing)之間的(de)距離只(zhi)有水星(xing)-太陽間距離的(de)大(da)約1/40。據估計，這顆行星(xing)的(de)表(biao)面可能已經完全(quan)熔化，形成一(yi)個巨大(da)的(de)熔巖海洋，溫度(du)高達2760攝氏度(du)。

開普勒78b環繞的(de)(de)(de)恒星可能比較(jiao)年輕，旋轉速度是太陽的(de)(de)(de)2倍。令天文學家(jia)(jia)感(gan)到(dao)興奮(fen)的(de)(de)(de)是，他(ta)們探測到(dao)來(lai)自開普勒78b的(de)(de)(de)光(guang)線(xian)。這是天文學家(jia)(jia)第(di)一次探測到(dao)體積(ji)如此小的(de)(de)(de)系外行星反射的(de)(de)(de)光(guang)線(xian)，能夠幫(bang)助(zhu)他(ta)們了解(jie)開普勒78b的(de)(de)(de)表面構成和反射性。

開(kai)普(pu)勒(le)78b距離母星(xing)(xing)很近，科學家希望對這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)的(de)(de)引力對母星(xing)(xing)產(chan)生的(de)(de)影響進行(xing)測(ce)(ce)量。測(ce)(ce)量獲取的(de)(de)數據可用于推算開(kai)普(pu)勒(le)78b的(de)(de)質量，讓開(kai)普(pu)勒(le)78b成為第一顆(ke)質量可知(zhi)的(de)(de)體積與地球(qiu)相當的(de)(de)系(xi)外(wai)行(xing)星(xing)(xing)。為了發現開(kai)普(pu)勒(le)78b，研(yan)究小組借(jie)助開(kai)普(pu)勒(le)望遠鏡對超過15萬(wan)顆(ke)恒星(xing)(xing)進行(xing)了觀(guan)測(ce)(ce)。

為了(le)(le)(le)發(fa)現(xian)開普勒78b，研究小(xiao)組對能夠說明一(yi)顆行(xing)星(xing)可能周期性(xing)在恒(heng)星(xing)前方穿過的光(guang)線(xian)變暗(an)(an)現(xian)象進(jin)行(xing)了(le)(le)(le)觀測(ce)。麻省理(li)工學院的羅(luo)伯托(tuo)·薩奇斯·奧杰達表示：“我(wo)(wo)一(yi)直(zhi)密切觀察，突然間，我(wo)(wo)發(fa)現(xian)光(guang)線(xian)變暗(an)(an)，所出現(xian)的時間與我(wo)(wo)們的預計相同，真(zhen)的是太美了(le)(le)(le)。我(wo)(wo)認為我(wo)(wo)們發(fa)現(xian)了(le)(le)(le)來(lai)自這顆行(xing)星(xing)的光(guang)線(xian)。這是一(yi)個(ge)令(ling)人非常興(xing)奮(fen)的時刻(ke)！“

不宜居性

雖然體積與地球相當，開普(pu)勒78b幾(ji)乎不具(ju)有(you)適(shi)居性(xing)，原(yuan)因就在(zai)于距(ju)離母(mu)星(xing)(xing)(xing)太近(jin)。韋恩(en)(en)指出：“生(sheng)活在(zai)一(yi)(yi)個充斥著熔巖(yan)的(de)世界將是怎(zen)樣一(yi)(yi)番景(jing)象(xiang)，你只(zhi)能靠自己的(de)想象(xiang)了。”不過，這并不能排除其他軌道(dao)周期較(jiao)短(duan)的(de)系外行(xing)星(xing)(xing)(xing)具(ju)有(you)適(shi)居性(xing)。韋恩(en)(en)的(de)小組正(zheng)在(zai)尋找環(huan)繞冷(leng)星(xing)(xing)(xing)運(yun)行(xing)的(de)系外行(xing)星(xing)(xing)(xing)。冷(leng)星(xing)(xing)(xing)也被稱之為“褐矮星(xing)(xing)(xing)”，是一(yi)(yi)種“失(shi)敗的(de)恒星(xing)(xing)(xing)”，因質(zhi)量(liang)不足(zu)無法成為燃燒的(de)恒星(xing)(xing)(xing)，但其質(zhi)量(liang)仍(reng)遠大于太陽(yang)系最大的(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)木(mu)星(xing)(xing)(xing)。韋恩(en)(en)說：“如果環(huan)繞一(yi)(yi)顆(ke)(ke)褐矮星(xing)(xing)(xing)運(yun)行(xing)行(xing)星(xing)(xing)(xing)會在(zai)幾(ji)天內靠近(jin)這顆(ke)(ke)恒星(xing)(xing)(xing)。此時的(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)如果溫度適(shi)中的(de)話仍(reng)有(you)適(shi)居性(xing)。

存在神秘

“我們(men)并沒有發現尋找可居住區(qu)里地球大小行星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)捷徑，”霍(huo)華德說(shuo)道。“這將要(yao)求新一代的(de)(de)極穩定(ding)的(de)(de)光譜攝影機(ji)以(yi)及世界上最大的(de)(de)望遠鏡(jing)。”然而，開普勒-78b也提出了一個更(geng)加直(zhi)接的(de)(de)謎題：為什么這顆(ke)行星(xing)(xing)(xing)會存在？當行星(xing)(xing)(xing)系統形(xing)成(cheng)(cheng)時，年(nian)輕的(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)更(geng)大，它將完(wan)全吞(tun)沒處(chu)于(yu)軌道的(de)(de)開普勒-78b。這意味著這顆(ke)行星(xing)(xing)(xing)應該形(xing)成(cheng)(cheng)于(yu)非常遠的(de)(de)距(ju)離(li)然后(hou)朝恒(heng)星(xing)(xing)(xing)逐漸(jian)靠近。但如果(guo)事實(shi)的(de)(de)確如此，那么應該已經完(wan)全落入恒(heng)星(xing)(xing)(xing)內(nei)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(tan)索》雜志網(wang)站報道，在(zai)眾多系外行星(xing)中，開普(pu)勒(le)-78b顯得(de)與眾不同，這不僅(jin)是(shi)因(yin)為(wei)它的(de)大小與地(di)(di)球相當，可(ke)能擁有巖石的(de)地(di)(di)表和一(yi)個(ge)鐵(tie)核。開普(pu)勒(le)-78b與地(di)(di)球之間的(de)相似(si)性可(ke)能還并(bing)不局限于此。它圍繞一(yi)顆(ke)(ke)與太(tai)陽相似(si)的(de)恒星(xing)“開普(pu)勒(le)-78”運行，距(ju)離(li)非常近(jin)(jin)，一(yi)“年(nian)”的(de)長度僅(jin)有8.5小時。事(shi)實(shi)(shi)上，由于它和它的(de)“太(tai)陽”之間的(de)距(ju)離(li)實(shi)(shi)在(zai)太(tai)過(guo)接近(jin)(jin)，其(qi)地(di)(di)表的(de)平均氣(qi)溫要(yao)比(bi)地(di)(di)球高(gao)出近(jin)(jin)2000攝氏度。因(yin)此，將其(qi)稱(cheng)為(wei)一(yi)個(ge)“巖石”行星(xing)實(shi)(shi)際上是(shi)不嚴謹(jin)的(de)，因(yin)為(wei)它更像是(shi)一(yi)顆(ke)(ke)被巖漿淹沒的(de)地(di)(di)獄星(xing)球。

但(dan)這還并非是開普(pu)勒-78b背后(hou)謎團(tuan)的全部(bu)，事(shi)實上，科學家們認為這顆行星根本就不應該(gai)存(cun)在。

美國哈佛(fo)-史密(mi)松天體(ti)物理中心(CfA)的(de)天文(wen)學家大衛·拉(la)森(David Latham)在(zai)一(yi)(yi)份新聞(wen)稿(gao)中表示(shi)：“這顆行星完全(quan)是一(yi)(yi)個謎團。我們(men)不知(zhi)道(dao)它(ta)為何會形成，也不知(zhi)道(dao)它(ta)如(ru)何會遷移(yi)到它(ta)今天所在(zai)的(de)位(wei)置上。但我們(men)的(de)確很清楚一(yi)(yi)點，那就是這樣的(de)狀況將不會永遠(yuan)持續下去(qu)。”

按照現(xian)有的行星(xing)(xing)形(xing)(xing)成(cheng)理論(lun)，這顆(ke)行星(xing)(xing)簡(jian)直(zhi)就是(shi)異類——它(ta)的體積(ji)很小(xiao)，大(da)(da)約僅比地球大(da)(da)出(chu)20%左右，它(ta)不(bu)可能在(zai)所處(chu)的位置上演化形(xing)(xing)成(cheng)，并且(qie)理論(lun)中也找(zhao)不(bu)出(chu)任何一種機制能夠(gou)使其從別處(chu)遷移(yi)到(dao)這里。但有一點是(shi)肯定的，那(nei)就是(shi)它(ta)將(jiang)無法在(zai)位置上堅持太久，它(ta)將(jiang)注定被恒星(xing)(xing)的大(da)(da)火吞噬。

不(bu)過這(zhe)里的(de)(de)(de)“不(bu)久”當(dang)然是天文學意義的(de)(de)(de)尺(chi)度，對于一顆根本就不(bu)該(gai)存在(zai)的(de)(de)(de)行(xing)星(xing)來(lai)說(shuo)，這(zhe)樣的(de)(de)(de)壽命已(yi)經(jing)夠慷慨了。按照估算，開普勒-78b將在(zai)大約30億年(nian)后(hou)落入恒星(xing)的(de)(de)(de)熊熊烈(lie)焰之中。

恒(heng)(heng)星開普(pu)勒(le)(le)-78位(wei)于天鵝(e)座，距(ju)離地球(qiu)約400光年。當其處(chu)于恒(heng)(heng)星演化(hua)的(de)(de)早期階段時(shi)，其體積要大得多。而當天文(wen)學家(jia)們(men)嘗試(shi)計(ji)算這顆(ke)恒(heng)(heng)星在(zai)(zai)其演化(hua)早期的(de)(de)體積大小時(shi)，他們(men)發現(xian)那時(shi)候(hou)行(xing)星開普(pu)勒(le)(le)-78b的(de)(de)軌道將會位(wei)于恒(heng)(heng)星內部(bu)。哈佛-史密松天體物(wu)理(li)中心的(de)(de)天文(wen)學家(jia)迪米特(te)·薩(sa)塞洛夫(Dimitar Sasselov)說(shuo)：“它當然不可能在(zai)(zai)今天所處(chu)的(de)(de)位(wei)置(zhi)上形成，因為你不能在(zai)(zai)一(yi)顆(ke)恒(heng)(heng)星的(de)(de)內部(bu)形成一(yi)顆(ke)行(xing)星。”

那(nei)么(me)是否有可能(neng)是這(zhe)(zhe)顆行(xing)星(xing)早期曾經擁有更遠(yuan)的軌道(dao)，而在此后(hou)才逐漸發(fa)生了向(xiang)內遷移？這(zhe)(zhe)一種可能(neng)性也已經被研(yan)究人員(yuan)排除。薩(sa)塞洛夫表示：“它不(bu)可能(neng)是在遠(yuan)處形成之后(hou)再向(xiang)內遷移到目前位置的，因(yin)為如果那(nei)樣的話它就會直接一頭撞上恒星(xing)。因(yin)此我(wo)們處于兩(liang)難境(jing)地。”

但盡管擁有(you)此(ci)類(lei)(lei)奇特的特征，開普(pu)(pu)勒(le)(le)-78b并(bing)不孤單(dan)，實際上它代表了(le)一(yi)(yi)類(lei)(lei)由美(mei)國宇(yu)航(hang)局開普(pu)(pu)勒(le)(le)空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡發現的新類(lei)(lei)型系(xi)外行(xing)星(xing)。這(zhe)類(lei)(lei)系(xi)外行(xing)星(xing)的大小(xiao)(xiao)與地球接近(jin)，并(bing)且軌道(dao)非常靠近(jin)恒星(xing)(公(gong)轉(zhuan)周期低于12小(xiao)(xiao)時)。在(zai)這(zhe)其中，開普(pu)(pu)勒(le)(le)-78b是首顆被(bei)測定(ding)了(le)大小(xiao)(xiao)和密度的成員。拉森表示：“開普(pu)(pu)勒(le)(le)-78b是這(zhe)一(yi)(yi)新類(lei)(lei)型系(xi)外行(xing)星(xing)的典(dian)型代表。”

盡管(guan)是(shi)開(kai)(kai)(kai)普(pu)勒(le)小(xiao)組最(zui)先發現了開(kai)(kai)(kai)普(pu)勒(le)-78b，但(dan)在(zai)研究過程中科學家們還借助了設置在(zai)西班牙(ya)加那利群島上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天文(wen)觀測設備，以及夏威夷(yi)凱(kai)克望遠鏡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高分(fen)辨(bian)率觀測數(shu)據。開(kai)(kai)(kai)普(pu)勒(le)空間(jian)望遠鏡探測系(xi)外行(xing)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原理(li)是(shi)所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“凌(ling)星法(fa)”——即對恒(heng)星進(jin)行(xing)精(jing)確測光，當有行(xing)星從恒(heng)星面前經(jing)過時便(bian)會遮擋恒(heng)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一部分(fen)光芒，從而導致(zhi)恒(heng)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)亮度出(chu)(chu)現輕(qing)微下降而被檢測到。這樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測量數(shu)據可以用來估算(suan)(suan)系(xi)外行(xing)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑大小(xiao)。而另一種方法(fa)則(ze)被稱作“徑向速度法(fa)”，其(qi)基本原理(li)是(shi)：當行(xing)星圍繞恒(heng)星運行(xing)時，盡管(guan)其(qi)質(zhi)量相比恒(heng)星而言很(hen)小(xiao)，但(dan)仍然會對恒(heng)星產生一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響，使其(qi)出(chu)(chu)現輕(qing)微的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晃動(dong)。通過檢測這種晃動(dong)效應，科學家們便(bian)能估算(suan)(suan)出(chu)(chu)系(xi)外行(xing)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量大小(xiao)。將(jiang)徑向速度法(fa)與(yu)凌(ling)星法(fa)獲得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)據資料相結合，科學家們便(bian)可以計算(suan)(suan)出(chu)(chu)系(xi)外行(xing)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)密度數(shu)值。

天(tian)文學家們(men)指出，在我們(men)太(tai)陽(yang)系的(de)內(nei)部水星(xing)軌道內(nei)側也完全可能曾經過一顆大(da)行星(xing)，只是后來整個被太(tai)陽(yang)吞噬(shi)，沒有留下一點痕跡。而從另一方面來說(shuo)，盡管這類奇(qi)特(te)的(de)系外(wai)行星(xing)的(de)起源問題尚(shang)不明朗，但或許(xu)可以將它(ta)們(men)稱作(zuo)“伊卡魯斯(si)行星(xing)”——正如(ru)古希臘神(shen)話中(zhong)的(de)人(ren)物(wu)伊卡魯斯(si)那樣(yang)，它(ta)們(men)飛地離太(tai)陽(yang)太(tai)近了。這無異于飛蛾(e)撲火，最(zui)終會將它(ta)們(men)引向滅亡。