巨蟹座55e-巨蟹座55e 钻石星球

1.巨蟹座55e的最新特征

2.巨蟹座55e的发现历程

3.巨蟹座55的行星系统

4.神秘浩渺的宇宙：20个有趣而迷人的外星世界

巨蟹座55e的最新特征

天文学家观测到一个“超级地球”的温度变化异常剧烈——这是科学家第一次观察到太阳系之外岩质行星的大气变化——据信它可能是由大量的火山活动引起的，进一步增加了这颗“钻石行星”的神秘性。

“这是我们首次观察到系外行星放出变化如此剧烈的光线，”剑桥大学天文研究所的尼库·马杜苏丹博士说，“在此之前，天文学界尚未探测到任何其他‘超级地球’的热辐射信息和表面活动信息。”

剑桥大学的科学家们首次探测到太阳系之外岩质行星的大气变化，同时还发现在两年的时间内温度变化了近三倍。尽管研究者很快指出变化的诱因还需要进一步研究，但是他们相信行星表面的大量火山活动很可能是原因所在。掌握窥视岩质超级地球的大气层以及观察表面环境的能力，是迈向确认系外宜居行星的一个重要里程碑。

借助于美国航空航天局的斯皮策空间望远镜，科学家们观察到了系外行星发出的热辐射。这颗系外行星名为巨蟹座55e，围绕着一颗类太阳恒星旋转，位于40光年之外的巨蟹座。科学家首次发现了快速的环境变化，行星白昼侧的温度在1000至2700摄氏度之间摆动。科学家相信这样的温度变化可能是由巨大的气体流和尘埃流造成的，而这些流束的起因很可能是火山。火山活动具有异常高的活动频率，高于木卫一——太阳系中地质最活跃的天体。

科学家们之前研究的系外行星大多数都是类似于土星和土星的大型气体行星，这是因为他们体积大，相对容易被发现。最近几年，科学家们已经能够测绘很多气体行星的环境，但是研究质量为地球一倍至十倍之间的超级地球仍然是困难重重。之前关于巨蟹座55e的观测显示它含有丰富的碳，这意味着它是由钻石构成的。科学家们相信，它是第一个主要由钻石构成的行星。然而，这次新的发现很大程度上搅浑了早期的判断，并且开启了新问题。

巨蟹座55e的发现历程

科学家与2004年首次发现了巨蟹座55。而发现巨蟹55 e 行星的加拿大空间望远镜“MOST”是科学家观察研究这个“超级地球”最直接的手段和方法。“MOST”造价低廉，仅有手提箱般大小，2003年由加拿大太空总署发射，受命观测10颗星球。其最初仅预定工作一年时间，但8年过去了MOST却仍然运行良好，共已经观测了超过2000颗星球。

据科学家介绍，母恒星巨蟹55 a 距地球大约40光年距离，和太阳一样是一颗黄矮星，在之后两个月中人们可用肉眼在巨蟹星座中观察到它。当巨蟹55 e 处于白昼时，其母恒星看上去会比夜间大60倍，亮度则是夜间的3600倍。巨蟹55 e 是一个4行星系统的组成部分，自19年来一直处于科学家的监视下，由于发现其密度之高、同地球的距离之近而引起了关注。此行星系统是通过“多普勒方法”发现的，此方法可测量某星球由受其他未知星球引起的不稳定摆动。

尽管巨蟹55 e表面温度接近2700摄氏度，但有些天文学家认为巨蟹55e的强大引力可能仍使其能够保持一个大气层。这种类型的行星被称为“超级地球”（Super-Earths），即拥有大气层、体积相当于地球10倍的行星，一直让科学家抱有特殊兴趣，因其有成为固体的可能性，抑或存在着液态海洋。这意味着如果温度等其他条件合适，它们有可能成为潜在外星生命形式的家园。

不列颠哥伦比亚大学教授马修斯（Jaymie Matthews）兴奋的称：“这简直和《星际迷航》（Star Trek）**中的柯克船长所做的事一样。我们终于实现了——可能还超越了——童年梦想中的科幻场景。”

巨蟹座55的行星系统

在2005年，杰克·伟斯登在重新分析巨蟹座 55e 的发现资料时起了怀疑。依照他的看法，不是一颗周期2.8天的行星，而应该是一颗质量与海王星相似，轨道周期261天的行星 (距离相当于0.77AU) 。它的分系在2007年11月得到了证实，有一颗质量是土星一半的行星以260天的周期在巨蟹座 55的适居带内环绕者，并被标示为巨蟹座 55f。这颗行星本身被认为不适于生物，但设有卫星或特洛依行星，或许能维持微生物的生存。2007年11月，旧金山州立大学的天文学家D·费舍尔出版论文说明，其实巨蟹座55f和巨蟹座55e皆存在。

以下是巨蟹座55A所有行星的简表： 符号 质量　　(MJ) 公转周期　　(天) 离母恒星距离　　(AU) 离心率 b >0.824 ± 0.007 14.65162 ± 0.0007 0.115 ± 0.0001 0.014 ± 0.008 c >0.169 ± 0.008 43.93 ± 0.021 0.240 ± 4.5×10 0.086 ± 0.052 d >3.835 ± 0.08 5218 ± 230 5.77 ± 0.11 0.025 ± 0.03 e >0.034 ± 0.0036 2.81705 ± 0.0001 0.038 ± 10 0.07 ± 0.06 f >0.144 ± 0.04 260 ± 1.1 0.781 ± 0.007 0.2 ± 0.2

神秘浩渺的宇宙：20个有趣而迷人的外星世界

人类发现首颗系外行星距今20多年，目前已发现的系外行星有近2000颗。这些行星里有像地球这样的岩石行星，也有与木星相似的气态巨行星，甚至还有很多太阳系没有的行星。下面20幅将通过艺术与想象为大家展现这些奇特的外星世界。

第一颗系外行星：它是人类发现的第一颗围绕类似太阳的恒星运转的系外行星，也是发现的第一颗“热木星”。这类行星质量接近或超过木星，但与太阳系中情况不同，热木星与恒星距离只有0.5至0.015个天文单位，大约水星到太阳距离的八分之一至金星到太阳距离。飞马座51b距离地球约50光年，质量是木星的一半，但体积却是木星的两倍，一年只有4天，表面温度在1000 °C ，并且它永远以同一面朝向恒星。

首个与地球尺寸接近的系外类地行星：行星“开普勒186f”想像图，它是第一颗被发现位于母恒星宜居带内且大小和地球相似的类地行星，表面可能有液态水，直径是地球的1.1倍，距离太阳系492光年。

首个确认有大气的行星：画家笔下行星“HD 209458b”大气蒸发情形，它距离太阳系150光年，也是一颗“热木星”。它创造了多个系外行星观测史上的第一，包括首个确认有大气、且观测到有蒸发中的氢气层的行星。该行星质量是木星的0.6倍，绕母恒星公转轨道仅是水星的八分之一，一年只有3.5天，其表面物质在高温下膨胀，密度较低。

拥有6颗行星的“开普勒11星系”：画家笔下发生在2010年8月26日“开普勒11星系”三颗行星同时发生凌日的景象。开普勒11是首个被确认拥有6颗行星的系外恒星，且这些行星的质量介于地球与海王星之间，这个星系距离地球2000光年。

真实的“塔图因”：画家笔下的“开普勒16星系”，行星“开普勒16b”同时围绕两颗恒星公转，这和**《星球大战》里的行星“塔图因”（右下）非常相似。

一年只有20小时的炼狱行星：行星“51 Pegasi b”距离地球390光年，直径是地球的1.7倍，质量是地球的4.8倍，绕着一颗比太阳略小的恒星运转。它的轨道非常靠近母恒星，一年只有20小时，表面温度达到1500 °C，在如此高的温度下，其上可能布满熔岩。

海洋行星“开普勒22b”：开普勒22b位于天鹅座，距地球600光年，位于母恒星宜居带内，半径是地球的2.4倍。这颗行星与太阳系所有行星都不一样，是个表面完全是液态水海洋的行星。

岩浆海洋“开普勒10b”：行星“开普勒10b”位于天龙座，距离我们太阳系560光年，大小是地球的1.4倍。该行星一年不到一天，到母恒星距离小于水星到太阳距离的20分之一，表面温度约1300°C，足以将黄金熔化。

118亿岁的古老星系：“开普勒444”是一颗约118亿年（约宇宙年龄的80%）的恒星，距离地球约117光年。它拥有五颗类地行星，大小介于水星和金星之间，轨道周期少于10日。这个星系的行星分布极为紧凑，即使距离母恒星最远的开普勒444f，轨道半径仍远小于水星轨道。5颗行星因距母恒星极近，表面温度过高，不会存在我们已知的生命形态。

拥有大量钻石的碳行星“巨蟹座55e”：与类地行星不同，碳行星又称钻石行星，它们形成于富含碳但缺乏氧的原行星盘。“巨蟹座55e”就是这样一颗碳行星，直径约2.1万千米，质量是地球的8.63倍。它绕母恒星的轨道不到水星轨道的二十五分之一，一年不到18个小时，表面温度接近2700°C。这类行星1/3质量都是碳，不少碳会因高温高压变成金刚石。

第一颗画出表面热量分布的系外行星：这是2013年哈勃望远镜确认“HD 1833 b”表面颜色为蓝色后所绘的想像图。该行星距离地球63光年，位于狐狸座。它是第一颗画出表面热量分布图的系外行星，并确认表面颜色为深蓝色。它的质量是木星的1.13倍，一年只有2.2天。HD 1833 b是继HD 209458 b之后，第二颗发现大气层气体正在蒸发的系外行星，表面温度约1000 °C。

拥有行星的红矮星：恒星K2-3是一颗拥有三颗行星的红矮星，这三颗行星都是属于“超级地球”类型的类地行星，并且都位于K2-3的宜居带内，它们距离地球约137光年。这三颗行星大小分别是地球的2.1倍、1.7倍、1.5倍，其中最外圈1.5倍地球大小的行星表面可能有适宜的温度，支持表面存在液态水海洋。

第一个直接成像的多行星星系：恒星“HR 8799”是一颗位于飞马座，距离地球129光年的主序星，质量是太阳的1.5倍，光度是太阳的4.9倍。这颗恒星系十分年轻，只有6000万年，星系包括部分岩屑盘和至少4颗大质量行星，是第一批直接被影像证实的系外行星。

距离最近的两颗行星：2012年6月21日，天文学家确认恒星“开普勒36”拥有两颗行星，这两颗行星是“超级地球”或“迷你海王星”类型的行星，而且它们之间距离不寻常地近，最近距离不到200万千米。这只是地球与金星最近距离的二十分之一，地球到月球距离的五倍。

身份不明的“Kepler-452b”：“Kepler-452b”发现于1989年，是个质量介于行星与恒星之间的天体，质量下限约为木星的11倍。早期研究认为它是一颗围绕恒星运转的褐矮星，褐矮星是与大部分主序恒星不同的次恒星，质量介于最重的气态巨行星或最轻的恒星之间。现在科学家认为它的特性更像行星，一旦确定，“Kepler-452b”将是最早发现的系外行星。

年度网络最红的系外行星：“开普勒452b”距离地球1400光年，位于母恒星的宜居带内，直径比地球大60%，地表重力加速度是地球两倍，与其母恒星的距离和日地距离相当。2015年7月23日NASA宣布，“开普勒452b”是已知系外类地行星中，与地球相似指数最高的行星。

轨道离心率最大的行星：“HD 80606 b”是一个位于大熊座的气态巨行星，距离地球约 190 光年，其质量是木星的4倍，公转周期111天。与木星不同的是，它和母恒星之间距离变化在 0.03 到 0.88 天文单位之间，是已知轨道离心率最大的系外行星。在远拱点时其光照量和地球相当，但近拱点时却是地球的800倍，其气候变化相当激烈，电脑模行预测该行星在一小时内就可使温度上升 555°C。

热木星附近也有同伴：“WASP-47”星系拥有两颗行星，一颗热木星和一颗超级地球类型的岩石行星。它们距离母恒星非常近，是个紧凑型的恒星系统，这也是第一次在一颗热木星类型的行星周围近距离的发现其他行星。