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巨蟹(xie)座(zuo)55e是一顆(ke)環繞著(zhu)巨蟹(xie)座(zuo)55A的(de)太陽系外(wai)行星，大(da)小是海王星的(de)51%，直(zhi)徑(jing)達2.55萬公里，質量(liang)和密(mi)度分(fen)別是地球的(de)8.63倍和1.07倍，是至2012年為(wei)止發現的(de)密(mi)度最大(da)的(de)固態(tai)行星，表面溫度接近2700攝氏度。距離地球相當近，為(wei)40.2±0.4光年。

2016年(nian)2月，歐洲太(tai)空總署(shu)發布(bu)巨蟹座55e圖片。根據從(cong)NASA斯皮策紅外望(wang)遠鏡的對(dui)該行(xing)星(xing)兩年(nian)期觀測數據顯示，兩年(nian)中(zhong)該行(xing)星(xing)溫度(du)(du)變化(hua)幅(fu)度(du)(du)就達3倍(bei)之(zhi)多，表面溫度(du)(du)從(cong)1000攝(she)氏度(du)(du)變為2700攝(she)氏度(du)(du)，變化(hua)相當之(zhi)快。

行星介紹

行星外形

巨蟹(xie)座55e（英文(wen)：Cancri 55 e）是一的(de)環(huan)繞著巨蟹(xie)座55A的(de)太陽系外(wai)行星，表面多巖(yan)石，他(ta)離母恒(heng)星很(hen)近，公轉周期(qi)不到兩(liang)天(tian)。

巨蟹座(zuo)55e是一顆“超級(ji)地(di)球”，構造為(wei)(wei)(wei)巖質，大小(xiao)約為(wei)(wei)(wei)地(di)球的(de)(de)兩倍(bei)，質量約為(wei)(wei)(wei)地(di)球的(de)(de)八(ba)倍(bei)，其直徑比地(di)球大2倍(bei)達到約25512公(gong)里，而體積(ji)則(ze)達地(di)球的(de)(de)8倍(bei)，密度為(wei)(wei)(wei)地(di)球的(de)(de)1.07倍(bei)。它和(he)另外四顆行星一起圍繞著巨蟹座(zuo)中一顆類似太陽恒星公(gong)轉(zhuan)(zhuan)。巨蟹座(zuo)55e距離母星很(hen)近，以至于(yu)每(mei)年只有18個(ge)小(xiao)時。它還(huan)是潮汐鎖定的(de)(de)，也就是說不像地(di)球這樣自轉(zhuan)(zhuan)，而是有一個(ge)永久性的(de)(de)白(bai)晝側(ce)(ce)和(he)黑(hei)夜(ye)側(ce)(ce)。

自轉周期

美國宇航局斯皮(pi)策紅(hong)外望遠鏡探測到巨(ju)蟹(xie)(xie)座55e行(xing)星的光(guang)線，這顆行(xing)星環繞一(yi)顆距離(li)地(di)球(qiu)41光(guang)年的恒星運行(xing)。巨(ju)蟹(xie)(xie)座55e行(xing)星自轉一(yi)周(zhou)僅相當于(yu)地(di)球(qiu)18個小(xiao)時。

發現意義

該行(xing)星的發現或將是研究行(xing)星演化(hua)、存留的一個(ge)重大(da)突(tu)破(po)。由于(yu)其密度(du)接近(jin)于(yu)鉛，且離地球是如此(ci)之近(jin)，以至于(yu)人們可以直(zhi)接用肉(rou)眼(yan)觀(guan)察到(dao)其母恒(heng)星。

雖(sui)然巨蟹座55e上(shang)面地獄般的(de)(de)灼熱意味著不(bu)可能(neng)有生命存在，但此類型的(de)(de)行星(xing)仍(reng)是科學家迫(po)切(qie)希(xi)望用(yong)望遠鏡觀測(ce)的(de)(de)。因為(wei)母恒星(xing)明亮的(de)(de)高亮度讓(rang)很多種敏感的(de)(de)測(ce)量(liang)變得可行，所(suo)以巨蟹座55e是一個測(ce)驗(yan)行星(xing)形成、演化和存留的(de)(de)理論的(de)(de)完美實驗(yan)室。

發現歷程

科學(xue)家(jia)與2004年首次發(fa)現了巨蟹(xie)座55。而發(fa)現巨蟹(xie)座55e行星的加拿(na)大空(kong)間望(wang)遠鏡“MOST”是科學(xue)家(jia)觀察研(yan)究這個“超級(ji)地球”最直接的手段和(he)方(fang)法(fa)。“MOST”造價(jia)低廉，僅有手提(ti)箱般大小，2003年由(you)加拿(na)大太(tai)空(kong)總(zong)署(shu)發(fa)射，受命觀測10顆(ke)星球。其最初僅預定工(gong)作(zuo)一(yi)年時間，但8年過去了MOST卻仍然運(yun)行良好，共(gong)已經觀測了超過2000顆(ke)星球。

據(ju)科學家介紹，母恒(heng)星(xing)(xing)(xing)巨(ju)(ju)蟹(xie)座(zuo)(zuo)(zuo)55A距(ju)(ju)地球(qiu)大約40光年(nian)距(ju)(ju)離，和太陽一(yi)樣(yang)是(shi)一(yi)顆黃矮(ai)星(xing)(xing)(xing)，在(zai)之后兩(liang)個(ge)月中人們可(ke)用肉(rou)眼在(zai)巨(ju)(ju)蟹(xie)星(xing)(xing)(xing)座(zuo)(zuo)(zuo)中觀察到它。當巨(ju)(ju)蟹(xie)55座(zuo)(zuo)(zuo)e處于白晝時，其(qi)母恒(heng)星(xing)(xing)(xing)看上(shang)去會(hui)比夜間大60倍，亮度(du)(du)則是(shi)夜間的(de)(de)3600倍。巨(ju)(ju)蟹(xie)座(zuo)(zuo)(zuo)55e是(shi)一(yi)個(ge)4行(xing)星(xing)(xing)(xing)系統的(de)(de)組成(cheng)部分(fen)，自1997年(nian)來一(yi)直處于科學家的(de)(de)監視下，由(you)于發(fa)現(xian)其(qi)密度(du)(du)之高、同地球(qiu)的(de)(de)距(ju)(ju)離之近(jin)而引起(qi)了關注。此行(xing)星(xing)(xing)(xing)系統是(shi)通過“多普勒(le)方(fang)法”發(fa)現(xian)的(de)(de)，此方(fang)法可(ke)測(ce)量(liang)某星(xing)(xing)(xing)球(qiu)由(you)受(shou)其(qi)他未(wei)知星(xing)(xing)(xing)球(qiu)引起(qi)的(de)(de)不穩定擺動(dong)。

盡(jin)管巨蟹55e表面溫度接近2700攝氏度，但有些天文學(xue)家(jia)(jia)認為(wei)巨蟹座55e的強大(da)引力可(ke)能仍使(shi)其(qi)能夠保持一個大(da)氣(qi)(qi)層(ceng)(ceng)。這(zhe)種類型的行星被稱為(wei)“超級地球(qiu)”（Super-Earths），即擁有大(da)氣(qi)(qi)層(ceng)(ceng)、體積相(xiang)當于(yu)地球(qiu)10倍的行星，一直讓(rang)科學(xue)家(jia)(jia)抱有特(te)殊興趣，因(yin)其(qi)有成(cheng)為(wei)固(gu)體的可(ke)能性(xing)，抑或存在著(zhu)液(ye)態(tai)海(hai)洋。這(zhe)意味著(zhu)如果溫度等其(qi)他(ta)條件合適，它(ta)們有可(ke)能成(cheng)為(wei)潛(qian)在外星生(sheng)命形式的家(jia)(jia)園。

不列(lie)顛哥倫(lun)比亞(ya)大學教授馬修斯(si)（Jaymie Matthews）興奮的稱：“這簡直和《星際迷(mi)航》（Star Trek）電影(ying)中的柯(ke)克船長所做的事一樣。我們終于實現了——可能還(huan)超越(yue)了——童年夢(meng)想中的科幻場(chang)景。”

發現機構

該行星發現(xian)小組的天文(wen)學家來自(zi)包(bao)括麻省(sheng)理工學院、不列(lie)顛哥倫比亞大(da)學、史密森松天體(ti)物理中心以及加(jia)州(zhou)圣克魯(lu)斯大(da)學等研究機構。

相關新聞

自從發現巨蟹座(zuo)55e行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)日益(yi)發現更多關于這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)奇特特征，研究(jiu)人員(yuan)現已知道(dao)(dao)這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是巨蟹座(zuo)55e恒星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(位于巨蟹星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)座(zuo))系統中5顆(ke)系外(wai)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)其中之一(yi)。由于巨蟹座(zuo)55e行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)擁有超密集質量(liang)和極端近距(ju)離(li)軌(gui)道(dao)(dao)，從而(er)使它(ta)格外(wai)令天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)關注，它(ta)與恒星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)之間(jian)的(de)距(ju)離(li)比水星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和太(tai)陽(yang)之間(jian)距(ju)離(li)近26倍。

這(zhe)項最新斯皮策觀測顯示，巨蟹座55e行(xing)星朝向恒星的(de)一(yi)側非常熾熱(re)，溫度(du)接近(jin)于1726攝氏度(du)。這(zhe)顆行(xing)星很可能是一(yi)個黑暗的(de)星球，它缺少充(chong)實(shi)的(de)大氣(qi)層來加(jia)熱(re)朝向恒星的(de)反向一(yi)側。

更為奇特的(de)是，這(zhe)顆(ke)行(xing)星遍布淤泥，之前斯皮策望遠鏡的(de)觀測數據顯示巨蟹座55e行(xing)星五(wu)分之一(yi)質(zhi)量是由較輕元素構成(cheng)，其(qi)中包括水，但是極端熾熱的(de)溫(wen)度和大氣壓力在這(zhe)顆(ke)行(xing)星表(biao)面形成(cheng)一(yi)種“超臨界(jie)流體(supercritical fluid)”狀態。

超臨界流體(ti)可以(yi)想像(xiang)成(cheng)為液(ye)體(ti)狀態下(xia)的氣體(ti)，它存在于極(ji)端大氣壓力(li)和溫度環境(jing)。在地(di)球上，在蒸(zheng)汽發動(dong)機中水(shui)可以(yi)達到超臨界流體(ti)狀態。

之前在對巨蟹座(zuo)55e行(xing)星的(de)(de)研究(jiu)中(zhong)(zhong)，采用一種叫做凌日(ri)法的(de)(de)技術來分析(xi)這顆(ke)行(xing)星途經主(zhu)恒星前方時(shi)所(suo)發(fa)生的(de)(de)變化，在這項最新研究(jiu)中(zhong)(zhong)，天文學家使用斯皮策望遠(yuan)鏡勘測到巨蟹座(zuo)55e行(xing)星自身(shen)釋(shi)放的(de)(de)紅外(wai)光(guang)線。

斯皮策望遠鏡對巨蟹座55e行星(xing)的(de)最(zui)新(xin)觀(guan)測(ce)結果與超臨界(jie)流體水世界(jie)理論相吻合，這(zhe)顆行星(xing)很可能是覆蓋超臨界(jie)流體水的(de)巖石星(xing)球(qiu)(qiu)，并在星(xing)球(qiu)(qiu)表面形成蒸汽(qi)層。

比利時列日(ri)大(da)(da)學(xue)(xue)邁克爾-吉倫(lun)首席調查(cha)員邁克爾-吉倫(lun)(Michael Gillon)說：“這(zhe)非(fei)常(chang)類似于海(hai)(hai)王星(xing)，如果將海(hai)(hai)王星(xing)軌道(dao)距離更接近太(tai)陽，將觀測到(dao)它(ta)的大(da)(da)氣(qi)層出現(xian)蒸(zheng)發現(xian)象。”這(zhe)項研究報(bao)告(gao)詳細情況發表在(zai)《天體物理學(xue)(xue)雜志(zhi)》上。

2003年，美(mei)(mei)國宇航局投資7.7億美(mei)(mei)元建造的斯皮策(ce)太(tai)空(kong)(kong)望遠(yuan)鏡發射(she)升空(kong)(kong)，當前處(chu)于延(yan)長(chang)任(ren)務(wu)期，主要進行宇宙(zhou)紅外(wai)線(xian)觀(guan)測(ce)研究。美(mei)(mei)國宇航局官(guan)員表示，在(zai)延(yan)長(chang)任(ren)務(wu)期中，望遠(yuan)鏡工程師調整了幾項觀(guan)測(ce)設置(zhi)，從而有(you)助于實現(xian)行星觀(guan)測(ce)最優化效果。

美國宇航局下一個(ge)重要紅外太空觀測平臺(tai)――詹姆斯·韋(wei)伯太空望遠鏡預計于(yu)2018年發(fa)射，它將潛在揭曉巨蟹座(zuo)55e行(xing)星和其他類似超地球(qiu)行(xing)星更多(duo)的(de)詳細情(qing)況。

美國宇(yu)航局噴氣(qi)推進實驗室斯(si)皮(pi)策項(xiang)目科學家(jia)邁克爾-維爾納(na)(Michael Werner)說(shuo)：“我們可以想像(xiang)40年前，當時還未(wei)發現系外行星，正是(shi)基于斯(si)皮(pi)策望遠(yuan)鏡的(de)優異性(xing)(xing)能，它能夠(gou)適應新的(de)宇(yu)宙探索領域，并獲得突(tu)破性(xing)(xing)天文發現。”

最新特征

天文學家(jia)觀(guan)測到一(yi)個“超級地(di)球”的(de)(de)(de)溫度變化(hua)異常劇烈——這(zhe)是科學家(jia)第一(yi)次觀(guan)察到太陽系之外(wai)巖(yan)質行星的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)變化(hua)——據(ju)信它可能是由(you)大(da)(da)量的(de)(de)(de)火山(shan)活動引起的(de)(de)(de)，進一(yi)步(bu)增加了(le)這(zhe)顆“鉆石行星”的(de)(de)(de)神秘性。

“這是我們(men)首次觀察到系外(wai)行星放出變化(hua)如此(ci)劇烈的(de)(de)光線，”劍橋大學天文(wen)研(yan)究所的(de)(de)尼庫·馬杜蘇丹博(bo)士說，“在(zai)此(ci)之前，天文(wen)學界尚未探測到任何其他‘超(chao)級地球(qiu)’的(de)(de)熱輻射信(xin)息和表面(mian)活動(dong)信(xin)息。”

劍橋大學的(de)科學家們首次探測到太陽(yang)系之外(wai)巖(yan)質行星的(de)大氣(qi)(qi)變化(hua)，同時(shi)還(huan)發(fa)現在兩年的(de)時(shi)間內溫度變化(hua)了近(jin)三倍。盡管研究者很快(kuai)指出變化(hua)的(de)誘因還(huan)需要(yao)進一步研究，但是(shi)他們相(xiang)信行星表(biao)面(mian)的(de)大量火山活動很可能是(shi)原因所在。掌握窺視巖(yan)質超級地球的(de)大氣(qi)(qi)層(ceng)以及(ji)觀察(cha)表(biao)面(mian)環境的(de)能力，是(shi)邁向(xiang)確認系外(wai)宜(yi)居行星的(de)一個(ge)重(zhong)要(yao)里程碑。

借助(zhu)于美國航空航天局的(de)斯(si)皮策空間望(wang)遠鏡，科(ke)學家(jia)們觀察到了(le)系(xi)外(wai)行(xing)星(xing)發出的(de)熱輻射。這(zhe)顆(ke)系(xi)外(wai)行(xing)星(xing)名為巨蟹座(zuo)55e，圍(wei)繞著一顆(ke)類太陽恒星(xing)旋轉，位于40光年之外(wai)的(de)巨蟹座(zuo)。科(ke)學家(jia)首(shou)次發現了(le)快速的(de)環境(jing)變(bian)化，行(xing)星(xing)白晝(zhou)側(ce)的(de)溫(wen)度在(zai)1000至2700攝(she)氏度之間擺(bai)動。科(ke)學家(jia)相信這(zhe)樣的(de)溫(wen)度變(bian)化可能是(shi)由(you)巨大的(de)氣體(ti)流和塵埃流造(zao)成的(de)，而這(zhe)些流束的(de)起(qi)因很可能是(shi)火山(shan)。火山(shan)活動具有異常高(gao)的(de)活動頻率，高(gao)于木衛一——太陽系(xi)中(zhong)地質(zhi)最(zui)活躍的(de)天體(ti)。

科(ke)學家(jia)(jia)們(men)之(zhi)前(qian)研究(jiu)的(de)(de)系(xi)外行(xing)(xing)星大(da)(da)多(duo)數都是(shi)類似于土(tu)星和土(tu)星的(de)(de)大(da)(da)型氣(qi)體行(xing)(xing)星，這(zhe)是(shi)因為(wei)(wei)他們(men)體積(ji)大(da)(da)，相對容易被發(fa)現(xian)。最(zui)近幾(ji)年，科(ke)學家(jia)(jia)們(men)已經能夠測繪(hui)很多(duo)氣(qi)體行(xing)(xing)星的(de)(de)環境，但是(shi)研究(jiu)質量(liang)為(wei)(wei)地(di)(di)球一(yi)倍(bei)至十倍(bei)之(zhi)間的(de)(de)超級地(di)(di)球仍然是(shi)困難重(zhong)重(zhong)。之(zhi)前(qian)關于巨(ju)蟹座55e的(de)(de)觀測顯示它含(han)有豐富的(de)(de)碳，這(zhe)意味(wei)著它是(shi)由鉆(zhan)石構成的(de)(de)。科(ke)學家(jia)(jia)們(men)相信，它是(shi)第一(yi)個主要由鉆(zhan)石構成的(de)(de)行(xing)(xing)星。然而(er)，這(zhe)次新的(de)(de)發(fa)現(xian)很大(da)(da)程度上攪渾(hun)了早期的(de)(de)判斷，并(bing)且開啟了新問題。