一個系外行星從開普勒計劃觀測到的數據中被發現了，該星球已被收錄為星際望遠鏡的“尋找地球大小的行星”任務中。這個名為Kepler-78b的新行星，是第一個被發現的地球大小的，含有類地岩石成分的外星球。然而它與地球的相似僅此而已。Kepler-78b以8.5小時的週期在150萬公里的距離外圍繞著中心天體旋轉，使其本身變成一個熊熊燃燒的地獄，並不像我們以為的那樣適於人類生存。
“我們已經聽說掠日彗星ISON在2013年運行到離太陽很近的地方，”夏威夷大學馬諾阿天文研究所的安德魯•霍華德說。“彗星ISON接近太陽到與Kepler-78b與中心天體的距離相近的距離，所以Kepler-78b整個生命期間就如同一個掠日的行星。”
霍華德是兩篇發佈在《自然》上的關於該行星發現的論文的第一作者。他通過媒體網絡直播介紹了自己的發現。
“這是一個本不應該存在的行星，”天文學家戴維•萊瑟姆補充道。戴維是哈佛-史密森尼天體物理中心（CfA）的一名天文學家，他也在網絡直播中介紹了自己的發現。
Kepler-78b是地球大小的1.2倍，具有14800千米（9200英里）的直徑，並且是地球質量的1.7倍。因此，天文學家指出它與地球有相似的密度，即與地球具有相似的鐵、岩石成分。一些類似於地球大小或是質量的行星已被發現，但Kepler-78b是第一個具有與地球相似質量和體積的行星。在這兩個量已知的情況下，科學家能夠測算出其密度，並且判斷這個行星的組成。
圖解：天文軟件 Celestia 模擬的開普勒78和78b
Kepler-78b的中心天體比太陽略小一點，並且質量也較小。它位於離地球400光年的天鵝座。
然而，Kepler-78b如此接近中心天體的軌道對天文理論家們形成了挑戰。根據行星形成的主流理論，這個行星不可能與中心天體如此靠近，也更不可能是移動到那裡去的。回到當初行星系統形成的時刻，年輕的中心天體比現在體積大一些。因而，Kepler-78b的軌道本來應該在其膨脹的中心天體的內部。
圖解：這幅圖展示了Kepler-78b那與中心天體緊挨著的軌道，這個軌道使星球以8.5小時為週期在小於100萬英里的距離處運行。這個長度與星球中心的距離僅僅是2.7倍的行星半徑，或者距離星球表面僅僅有1.7倍。戴維•阿吉拉爾（CfA）
“它本來不能在這裡形成的，因為你不能在一個天體內部形成一個行星，”同樣來自CfA的團隊成員迪米塔爾•薩塞羅夫說。“它本來不可能在中心天體外面逐漸形成，然後向裡面移動。因為如果真的要移動，那它一定會自始至終都在遷移。這個行星充滿了奧秘。”
一個被霍華德支持的觀點是，這個行星由一個從前的氣體行星的剩餘核心物質組成，但是這樣的話也有一些問題。“我們還是不知道這顆行星的起源是什麼，”霍華德說。
然而，兩個行星探索團隊都感覺到這個行星的發現預示著未來宜居行星的發現。
這兩個獨立的調查團隊使用了地面望遠鏡來繼續確定、描繪Kepler-78b的種種特徵。由霍華德領導的團隊使用著在莫納克亞山頂的W.M.凱克天文臺，而由弗朗西斯科•培培領導的瑞士日內瓦大學的團隊，在加納利群島中拉帕爾馬島的Roque de los Muchachos天文臺開展地面工作。
為了確定行星的質量，這些團隊使用了徑向速度方法來測算一個繞軌道旋轉的天體被中心天體引力牽拉的力有多大。另一方面，這個行星通過被監測其經過中心天體時遮擋了多少星光，從而確定了其半徑大小。
“確定一個地球大小的行星的質量在技術上是一件令人望而卻步的事，”霍華德在網絡直播中說道，並且解釋了他們如何在W.M.凱克天文臺使用了HIRES（高分辨率階梯光柵光譜儀）。“我們將HIRES使用到了它的極限。觀察很艱難，因為這顆行星相比我們的太陽來說年輕得就像星點（就像太陽上面的太陽黑子）。我們必須把那些星點移出我們的數據中。但因為這顆行星一週期為8.5小時，所以我們能夠在一晚上觀察它的一整個週期。我們很明確的看到這顆星的顯著標志，並且我們在8個不同的晚上都觀察了它。”
來自CfA的戴維•阿吉拉爾說兩個團隊都知道對方在研究這個天體，但為了不互相影響，他們沒有互相比較兩者的工作，直到兩個團隊即將提交研究論文。“兩個團隊最終得出同樣的結果，這是很鼓舞人心的一件事。”阿吉拉爾說。
霍華德也認為給相同的目標設置兩個獨立小組很好。“我們不需要去等待關於這個行星更多的證據，因為我們兩個團隊在互相求證，”他說。“在科學方面這已經很不錯了。”
第二個團隊的弗朗西斯科•培培說他們因為使用了一對最初的HARPS（高精度徑向速度行星搜索器）而受益，HARPS已經發現了近乎200個外星天體。“位於拉帕爾馬島的HARPS北部部分和它的另一部分一樣有相同的精度和效率，”培培在網絡直播中解釋道，“並且我們決定保證有充足的時間去追蹤來自Kepler-78b的外星物質。我們對我們的觀察策略持樂觀態度，並且我們期待著未來幾年有更多來自這個機器的證據事實。”
對於Kepler-78b來說，這是已經註定了的命運。引力潮汐將要持續牽引著它更加接近中心天體。最後它將會移動得很近以至於中心天體的引力將要把整個星球撕裂。理論學家預測這個行星即將在300萬年內消失。有趣的是，天文學家說，我們的太陽系本來也可以有一個像Kepler-78b這樣的行星。如果真的有過的話，這個行星很久以前也已經毀滅了，並且沒有給當今的天文學家留下任何痕跡。
相關天文知識
開普勒78b（Kepler-78b，原始編號KIC 8435766 b）是一顆環繞恆星開普勒78的太陽系外行星。
開普勒78b是天文學家於2013年分析開普勒空間望遠鏡拍攝影像時發現的。而發現它的方式並非只有凌星法，並且因為軌道位置造成的行星掩星和自行星表面反射的母恆星光線也被觀測到。該行星因為週期很短，天文學家首先以電腦分析資料時未能發現到它，因此開普勒78b沒有 KOI（Kepler Object of Interest）目錄的編號。
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3. universetoday-江海凝清光
如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除
閱讀更多 天文在線 的文章
