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巨蟹(xie)座55e是(shi)一(yi)顆環繞著巨蟹(xie)座55A的太(tai)陽系外行星(xing)，大小是(shi)海王星(xing)的51%，直徑達2.55萬公里，質量(liang)和密度(du)分(fen)別是(shi)地球的8.63倍和1.07倍，是(shi)至(zhi)2012年為止發(fa)現的密度(du)最大的固態行星(xing)，表面溫度(du)接近(jin)2700攝(she)氏度(du)。距離(li)地球相當近(jin)，為40.2±0.4光年。

2016年(nian)2月，歐洲(zhou)太空總署發(fa)布巨蟹座55e圖片。根(gen)據從NASA斯皮策紅外望遠鏡的對該行(xing)星兩年(nian)期觀測(ce)數(shu)據顯示(shi)，兩年(nian)中該行(xing)星溫度(du)變(bian)(bian)化(hua)幅度(du)就達(da)3倍之(zhi)多，表面溫度(du)從1000攝(she)氏度(du)變(bian)(bian)為2700攝(she)氏度(du)，變(bian)(bian)化(hua)相當(dang)之(zhi)快。

行星介紹

行星外形

巨蟹(xie)座(zuo)(zuo)55e（英(ying)文：Cancri 55 e）是一的環繞(rao)著巨蟹(xie)座(zuo)(zuo)55A的太陽系外行星，表(biao)面多巖石，他離母恒星很近，公轉周期不到兩天。

巨(ju)蟹(xie)座55e是一顆(ke)“超級地(di)球(qiu)(qiu)”，構造(zao)為巖質(zhi)，大小約(yue)為地(di)球(qiu)(qiu)的(de)兩倍(bei)，質(zhi)量(liang)約(yue)為地(di)球(qiu)(qiu)的(de)八倍(bei)，其直徑比地(di)球(qiu)(qiu)大2倍(bei)達到約(yue)25512公里(li)，而(er)體積則達地(di)球(qiu)(qiu)的(de)8倍(bei)，密度為地(di)球(qiu)(qiu)的(de)1.07倍(bei)。它和(he)另外四顆(ke)行(xing)星一起圍繞著(zhu)巨(ju)蟹(xie)座中(zhong)一顆(ke)類似(si)太(tai)陽恒星公轉。巨(ju)蟹(xie)座55e距離母星很(hen)近，以至于每年只有18個(ge)小時。它還(huan)是潮(chao)汐鎖(suo)定的(de)，也(ye)就是說不像(xiang)地(di)球(qiu)(qiu)這樣(yang)自轉，而(er)是有一個(ge)永久(jiu)性(xing)的(de)白晝(zhou)側和(he)黑夜(ye)側。

自轉周期

美國(guo)宇航局斯皮策紅(hong)外望遠鏡探測到巨蟹座(zuo)55e行(xing)(xing)星的光線，這顆行(xing)(xing)星環繞(rao)一(yi)顆距離地球(qiu)41光年的恒星運行(xing)(xing)。巨蟹座(zuo)55e行(xing)(xing)星自轉(zhuan)一(yi)周僅相(xiang)當(dang)于(yu)地球(qiu)18個小時(shi)。

發現意義

該行星的發(fa)現或(huo)將是(shi)研(yan)究行星演(yan)化、存留(liu)的一個(ge)重大突(tu)破。由(you)于(yu)其密(mi)度接近于(yu)鉛，且離地球是(shi)如此(ci)之近，以至于(yu)人們(men)可以直接用(yong)肉(rou)眼(yan)觀(guan)察到其母恒星。

雖然巨蟹座55e上面地獄般的(de)灼熱意(yi)味(wei)著不可能有(you)生命(ming)存(cun)在(zai)，但此(ci)類(lei)型(xing)的(de)行星仍是科學家(jia)迫(po)切希望用望遠鏡觀測的(de)。因為母恒星明亮的(de)高(gao)亮度讓(rang)很(hen)多種(zhong)敏感的(de)測量變得可行，所以巨蟹座55e是一(yi)個測驗行星形(xing)成、演(yan)化和存(cun)留的(de)理(li)論的(de)完美實驗室(shi)。

發現歷程

科學(xue)家與2004年首次發現了巨蟹(xie)座55。而發現巨蟹(xie)座55e行(xing)星的(de)加拿(na)大空(kong)間望遠(yuan)鏡“MOST”是科學(xue)家觀察研究這(zhe)個“超級地球(qiu)”最(zui)直接(jie)的(de)手段和方法。“MOST”造價(jia)低廉(lian)，僅有手提箱般大小，2003年由加拿(na)大太(tai)空(kong)總(zong)署發射，受命觀測(ce)10顆星球(qiu)。其最(zui)初僅預定(ding)工(gong)作一(yi)年時間，但(dan)8年過去了MOST卻仍然運(yun)行(xing)良好，共已經觀測(ce)了超過2000顆星球(qiu)。

據科學家(jia)介(jie)紹(shao)，母(mu)恒(heng)星(xing)巨(ju)蟹(xie)座55A距(ju)地(di)球大約40光年距(ju)離，和太陽一樣是(shi)一顆黃矮星(xing)，在之后兩個(ge)月中人們可(ke)用肉眼在巨(ju)蟹(xie)星(xing)座中觀察到它。當巨(ju)蟹(xie)55座e處于(yu)白晝時，其母(mu)恒(heng)星(xing)看(kan)上去會比夜間(jian)大60倍，亮(liang)度則是(shi)夜間(jian)的3600倍。巨(ju)蟹(xie)座55e是(shi)一個(ge)4行(xing)星(xing)系(xi)統的組成(cheng)部(bu)分，自1997年來一直處于(yu)科學家(jia)的監視下，由于(yu)發(fa)現其密度之高、同地(di)球的距(ju)離之近而引(yin)起了關注(zhu)。此(ci)行(xing)星(xing)系(xi)統是(shi)通過“多普勒方(fang)法(fa)”發(fa)現的，此(ci)方(fang)法(fa)可(ke)測(ce)量某星(xing)球由受其他未知星(xing)球引(yin)起的不穩定擺動(dong)。

盡管巨蟹(xie)(xie)55e表面溫度接近2700攝(she)氏度，但(dan)有些天文學(xue)家認為巨蟹(xie)(xie)座55e的(de)強大(da)引(yin)力可能仍使其能夠保持(chi)一個大(da)氣層(ceng)。這種類(lei)型的(de)行(xing)星(xing)被(bei)稱為“超級地球(qiu)”（Super-Earths），即(ji)擁有大(da)氣層(ceng)、體積(ji)相(xiang)當于地球(qiu)10倍的(de)行(xing)星(xing)，一直讓科學(xue)家抱有特殊興趣(qu)，因其有成(cheng)為固體的(de)可能性，抑或存在(zai)著液態(tai)海洋。這意味著如(ru)果(guo)溫度等(deng)其他條(tiao)件合適，它們有可能成(cheng)為潛在(zai)外(wai)星(xing)生命形(xing)式的(de)家園(yuan)。

不列顛哥倫(lun)比亞大學教授(shou)馬修斯（Jaymie Matthews）興奮的稱(cheng)：“這簡直和《星際迷航》（Star Trek）電影(ying)中的柯克船長所做的事一樣。我們(men)終于實現了(le)——可能還超越了(le)——童(tong)年夢(meng)想中的科幻場景。”

發現機構

該行星發(fa)現(xian)小組的天(tian)文學(xue)(xue)家來自包(bao)括麻省理(li)工學(xue)(xue)院(yuan)、不列顛哥(ge)倫比亞大(da)學(xue)(xue)、史密森松天(tian)體物(wu)理(li)中心以及(ji)加州圣(sheng)克魯斯大(da)學(xue)(xue)等研(yan)究機(ji)構。

相關新聞

自從發現巨(ju)(ju)(ju)(ju)蟹(xie)座55e行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)，天文學家日益發現更(geng)多關于(yu)這顆(ke)(ke)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)的奇(qi)特特征(zheng)，研究人員現已知道(dao)這顆(ke)(ke)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)是巨(ju)(ju)(ju)(ju)蟹(xie)座55e恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(位(wei)于(yu)巨(ju)(ju)(ju)(ju)蟹(xie)星(xing)(xing)(xing)座)系(xi)統中5顆(ke)(ke)系(xi)外行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)其(qi)中之一。由于(yu)巨(ju)(ju)(ju)(ju)蟹(xie)座55e行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)擁(yong)有超密集質量(liang)和極端近(jin)距(ju)離軌道(dao)，從而(er)使它格(ge)外令天文學家關注，它與恒(heng)星(xing)(xing)(xing)之間(jian)的距(ju)離比水星(xing)(xing)(xing)和太陽之間(jian)距(ju)離近(jin)26倍。

這(zhe)項最新(xin)斯(si)皮策觀測顯(xian)示，巨蟹座55e行(xing)星(xing)朝(chao)向(xiang)(xiang)恒星(xing)的一(yi)側非常熾熱(re)，溫(wen)度(du)接近于1726攝(she)氏度(du)。這(zhe)顆行(xing)星(xing)很可能(neng)是一(yi)個黑暗(an)的星(xing)球(qiu)，它(ta)缺少充實的大氣層來加熱(re)朝(chao)向(xiang)(xiang)恒星(xing)的反(fan)向(xiang)(xiang)一(yi)側。

更為奇特(te)的是，這顆行(xing)(xing)星(xing)遍布淤泥，之前斯皮(pi)策(ce)望(wang)遠鏡的觀測(ce)數據顯示巨蟹(xie)座55e行(xing)(xing)星(xing)五(wu)分(fen)之一質量是由(you)較輕元素構成，其中包(bao)括水，但(dan)是極端熾熱(re)的溫度和大氣(qi)壓(ya)力在這顆行(xing)(xing)星(xing)表面(mian)形成一種(zhong)“超臨界流(liu)體(ti)(supercritical fluid)”狀態。

超(chao)臨界(jie)流體(ti)可以想像成為液體(ti)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)氣體(ti)，它存在(zai)于極端大氣壓(ya)力和(he)溫度環境。在(zai)地球上，在(zai)蒸汽發(fa)動機中(zhong)水可以達到超(chao)臨界(jie)流體(ti)狀(zhuang)態(tai)。

之前在(zai)對巨蟹座55e行(xing)(xing)星(xing)的研究中，采用一種叫做凌(ling)日(ri)法的技術來分(fen)析這(zhe)顆行(xing)(xing)星(xing)途經主恒星(xing)前方時所發生(sheng)的變化，在(zai)這(zhe)項最(zui)新(xin)研究中，天(tian)文學家使用斯皮策望(wang)遠鏡勘測(ce)到巨蟹座55e行(xing)(xing)星(xing)自身釋放(fang)的紅外光(guang)線(xian)。

斯皮策望遠(yuan)鏡(jing)對巨蟹座55e行(xing)星的(de)最(zui)新觀(guan)測結果(guo)與超(chao)臨界流(liu)體(ti)水(shui)世界理論相吻合，這顆行(xing)星很可能(neng)是覆蓋超(chao)臨界流(liu)體(ti)水(shui)的(de)巖石星球，并(bing)在(zai)星球表面形成蒸汽層(ceng)。

比利(li)時(shi)列日大(da)學邁(mai)克(ke)爾-吉倫首(shou)席調查(cha)員(yuan)邁(mai)克(ke)爾-吉倫(Michael Gillon)說：“這非常類(lei)似(si)于(yu)海王星，如果將海王星軌道距離更接近太陽，將觀測到它的大(da)氣層出現蒸發現象(xiang)。”這項研究報告(gao)詳細情況發表在《天體(ti)物(wu)理學雜志》上。

2003年，美(mei)(mei)國(guo)宇(yu)航(hang)局(ju)投資7.7億(yi)美(mei)(mei)元建(jian)造的斯(si)皮策太空望遠鏡發射升(sheng)空，當前處于延長任務期(qi)(qi)，主要進行宇(yu)宙紅外(wai)線(xian)觀測研究(jiu)。美(mei)(mei)國(guo)宇(yu)航(hang)局(ju)官員表示(shi)，在延長任務期(qi)(qi)中(zhong)，望遠鏡工程師調整了幾項觀測設置，從而有助于實現行星觀測最優化效(xiao)果。

美(mei)國宇航局下一個重要紅外太(tai)空(kong)(kong)觀測平臺――詹(zhan)姆斯(si)·韋伯(bo)太(tai)空(kong)(kong)望遠鏡預計于2018年發射，它將潛在(zai)揭曉巨(ju)蟹座55e行星和其他類似(si)超(chao)地球行星更多的詳細情況。

美國(guo)宇航局噴氣推進實(shi)驗室(shi)斯(si)皮策項目科(ke)學(xue)家邁克爾-維(wei)爾納(Michael Werner)說：“我們可以想像(xiang)40年(nian)前，當時還未發現系外行星，正是基于斯(si)皮策望遠鏡(jing)的(de)(de)優異性能，它能夠適應新的(de)(de)宇宙探索領域，并獲得突破性天文發現。”

最新特征

天文學家觀測到一個“超級(ji)地球”的溫度變化異常劇烈——這(zhe)(zhe)是(shi)科學家第一次觀察到太陽系之外巖質行(xing)(xing)星的大氣變化——據信它(ta)可能是(shi)由(you)大量的火山活動引起的，進一步增加了這(zhe)(zhe)顆“鉆石行(xing)(xing)星”的神(shen)秘性。

“這是我們首(shou)次觀(guan)察到系外行星放出變化如(ru)此劇烈的光(guang)線，”劍(jian)橋大學天(tian)文研究所的尼庫·馬杜蘇丹博士說(shuo)，“在此之前(qian)，天(tian)文學界(jie)尚未探測到任何其他‘超級地球’的熱(re)輻射信息和表面活(huo)動信息。”

劍橋大(da)學(xue)的(de)科學(xue)家們(men)首次探(tan)測到(dao)太陽系之外(wai)巖(yan)質行(xing)星的(de)大(da)氣(qi)(qi)變(bian)化，同時還發現(xian)在兩(liang)年的(de)時間(jian)內溫度(du)變(bian)化了(le)近三倍。盡(jin)管(guan)研(yan)究者很快指(zhi)出變(bian)化的(de)誘(you)因(yin)還需要(yao)進一(yi)步研(yan)究，但是他們(men)相信(xin)行(xing)星表面(mian)的(de)大(da)量(liang)火山(shan)活動(dong)很可能(neng)是原因(yin)所在。掌握窺視(shi)巖(yan)質超級地球(qiu)的(de)大(da)氣(qi)(qi)層(ceng)以及觀(guan)察表面(mian)環(huan)境(jing)的(de)能(neng)力，是邁(mai)向(xiang)確(que)認系外(wai)宜居行(xing)星的(de)一(yi)個重要(yao)里程碑(bei)。

借助于(yu)美國(guo)航空(kong)航天(tian)局的(de)斯皮策(ce)空(kong)間(jian)望遠鏡，科(ke)學家們觀察到了系外(wai)行(xing)星(xing)發(fa)出的(de)熱輻射。這(zhe)顆(ke)系外(wai)行(xing)星(xing)名為巨蟹座55e，圍繞著一顆(ke)類太陽恒星(xing)旋轉(zhuan)，位于(yu)40光年(nian)之外(wai)的(de)巨蟹座。科(ke)學家首次發(fa)現了快速的(de)環(huan)境變化，行(xing)星(xing)白晝側的(de)溫(wen)度(du)在1000至2700攝氏度(du)之間(jian)擺(bai)動。科(ke)學家相(xiang)信這(zhe)樣的(de)溫(wen)度(du)變化可(ke)能是由巨大的(de)氣體流和塵(chen)埃流造成的(de)，而這(zhe)些流束的(de)起因(yin)很可(ke)能是火山。火山活(huo)動具有異常高(gao)的(de)活(huo)動頻率，高(gao)于(yu)木(mu)衛一——太陽系中地(di)質最活(huo)躍的(de)天(tian)體。

科學家(jia)們(men)之前(qian)(qian)研究的(de)(de)(de)系外行(xing)星大多(duo)數都是(shi)類似(si)于(yu)土星和(he)土星的(de)(de)(de)大型氣體(ti)行(xing)星，這(zhe)是(shi)因為他們(men)體(ti)積大，相(xiang)對容(rong)易被發(fa)現。最(zui)近幾(ji)年，科學家(jia)們(men)已經能夠測繪很多(duo)氣體(ti)行(xing)星的(de)(de)(de)環(huan)境，但是(shi)研究質量(liang)為地球一倍至十倍之間的(de)(de)(de)超級地球仍然是(shi)困難重重。之前(qian)(qian)關于(yu)巨蟹(xie)座55e的(de)(de)(de)觀測顯示它含(han)有豐富的(de)(de)(de)碳，這(zhe)意味著它是(shi)由(you)鉆石構成(cheng)的(de)(de)(de)。科學家(jia)們(men)相(xiang)信，它是(shi)第一個主要由(you)鉆石構成(cheng)的(de)(de)(de)行(xing)星。然而，這(zhe)次新的(de)(de)(de)發(fa)現很大程(cheng)度上攪渾了早期的(de)(de)(de)判(pan)斷，并且(qie)開啟了新問題。