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開普勒(le)-78b位于(yu)天(tian)鵝座方向，距(ju)離地(di)球(qiu)400光年。它的體(ti)積是地(di)球(qiu)的1.2倍(bei)，質量(liang)是地(di)球(qiu)的1.7倍(bei)。

這顆編號為"開普勒-78b"的行星(xing)(xing)每(mei)隔8.5小時繞(rao)其(qi)中(zhong)央恒星(xing)(xing)公轉一周。由(you)于(yu)離中(zhong)央恒星(xing)(xing)太近，它的表(biao)面(mian)溫度(du)高于(yu)2000攝氏度(du)，不適合生命(ming)生存(cun)。

發現行星

“開(kai)普勒-78b”是利(li)用美國宇航局“開(kai)普勒太空望遠鏡”收(shou)集的(de)(de)(de)數據(ju)發現的(de)(de)(de)，花(hua)費了3.5年時(shi)間觀測恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)亮(liang)度規律性的(de)(de)(de)下降，也就是俗稱(cheng)的(de)(de)(de)過(guo)境，它描述了行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)從(cong)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)面前經過(guo)的(de)(de)(de)特征。這揭示了行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)大小，它遮擋的(de)(de)(de)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)光越多，行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)體積越大。為了捕捉當行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)經過(guo)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)表面時(shi)所導(dao)致的(de)(de)(de)亮(liang)度變暗，這架望遠鏡在太空運轉了4年，對150000多顆(ke)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)進行(xing)了不間斷監視。

天文學家利用一種叫“視向速(su)度”的(de)(de)方法測量了(le)(le)該(gai)行星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)質(zhi)量。這(zhe)種方法基(ji)于(yu)行星(xing)(xing)(xing)圍繞中央(yang)恒星(xing)(xing)(xing)公轉時，彼此的(de)(de)引(yin)(yin)力牽(qian)引(yin)(yin)導致恒星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)晃動。又以“凌星(xing)(xing)(xing)法”測量了(le)(le)其質(zhi)量，當系(xi)外行星(xing)(xing)(xing)經過中央(yang)恒星(xing)(xing)(xing)表(biao)面的(de)(de)時候，會(hui)短暫遮擋一些(xie)光線，導致星(xing)(xing)(xing)光看(kan)起(qi)來變(bian)暗(an)，“開普(pu)勒望(wang)遠鏡”基(ji)于(yu)這(zhe)點來判斷出(chu)行星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)體積。

“開(kai)普勒-78b”是第一顆(ke)同時精確測定了質量(liang)(liang)和(he)體積(ji)(ji)的(de)系(xi)外行星(xing)。知道(dao)這兩個(ge)參(can)數之后，天文學家就(jiu)可以計算它(ta)的(de)密度和(he)判定它(ta)的(de)組(zu)成。研究表明，“開(kai)普勒-78b”的(de)體積(ji)(ji)是地(di)球的(de)1.2倍(bei)，質量(liang)(liang)是地(di)球的(de)1.7倍(bei)。由(you)此推斷(duan)，這顆(ke)行星(xing)主要(yao)由(you)巖(yan)石(shi)和(he)鐵組(zu)成的(de)。

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(dang)科學家們發現開普勒-78b公(gong)轉一年(nian)只有8小(xiao)時后，兩支科研(yan)小(xiao)組嘗(chang)試(shi)的(de)計算了(le)它的(de)質量(liang)。

霍華德的研究小組利用(yong)位于(yu)夏威(wei)夷的凱克望遠(yuan)鏡觀測它的恒星(xing)(xing)。同時瑞士(shi)日內瓦大學的弗(fu)朗西斯科·佩佩（Francesco Pepe）帶領(ling)的另一支研究小組利用(yong)西班牙(ya)拉帕(pa)爾瑪島的高精度(du)徑向(xiang)速度(du)行星(xing)(xing)搜索儀（HARPS-N）望遠(yuan)鏡進行觀測。

霍華德的(de)(de)研究小組報(bao)告(gao)稱這顆行星(xing)半徑是地球(qiu)的(de)(de)1.2倍，質量是地球(qiu)的(de)(de)1.69倍。佩佩小組計算出(chu)它的(de)(de)半徑是地球(qiu)的(de)(de)1.6倍，質量是地球(qiu)的(de)(de)1.86倍。兩(liang)者(zhe)都提出(chu)了該行星(xing)密(mi)度大約為(wei)5.5克每立方厘米，這與(yu)地球(qiu)非常相似，暗示著它具有鐵(tie)和巖石的(de)(de)組成成分。

不幸的是(shi)，這(zhe)顆行星非常(chang)炙熱以至于巖(yan)石可能已(yi)經熔化。因(yin)此利(li)用(yong)這(zhe)項技術發(fa)現(xian)更冷更宜(yi)居的地(di)球雙胞胎可能會(hui)非常(chang)艱難，這(zhe)主要(yao)是(shi)因(yin)為它們(men)與宿主恒星的距離。

研究人員認為開普勒78b與母星(xing)之間的距離只有水(shui)星(xing)-太陽間距離的大約(yue)1/40。據估計，這(zhe)顆行星(xing)的表面(mian)可能已經完全熔化，形成一(yi)個巨(ju)大的熔巖海(hai)洋，溫度高達(da)2760攝氏度。

開(kai)普(pu)勒(le)78b環繞(rao)的(de)恒(heng)星可能比較年輕，旋轉(zhuan)速(su)度(du)是太陽(yang)的(de)2倍。令天(tian)文(wen)學(xue)家感到興奮的(de)是，他們探測到來自開(kai)普(pu)勒(le)78b的(de)光線。這是天(tian)文(wen)學(xue)家第一次探測到體積如此小(xiao)的(de)系外行星反射(she)的(de)光線，能夠幫(bang)助他們了解開(kai)普(pu)勒(le)78b的(de)表(biao)面構成和(he)反射(she)性。

開(kai)普(pu)勒78b距離(li)母星(xing)(xing)很近，科(ke)學家希(xi)望(wang)(wang)對(dui)這顆行(xing)星(xing)(xing)的(de)引力(li)對(dui)母星(xing)(xing)產(chan)生的(de)影響(xiang)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)(liang)。測(ce)量(liang)(liang)獲(huo)取的(de)數據可用于推算開(kai)普(pu)勒78b的(de)質(zhi)量(liang)(liang)，讓開(kai)普(pu)勒78b成為(wei)第一顆質(zhi)量(liang)(liang)可知的(de)體積與(yu)地球相當的(de)系外行(xing)星(xing)(xing)。為(wei)了發現開(kai)普(pu)勒78b，研究(jiu)小組借助(zhu)開(kai)普(pu)勒望(wang)(wang)遠鏡對(dui)超過15萬顆恒(heng)星(xing)(xing)進(jin)行(xing)了觀測(ce)。

為了(le)發現(xian)(xian)開普勒78b，研究小組(zu)對(dui)能夠(gou)說明一顆(ke)行(xing)星可(ke)能周期性在恒星前方穿(chuan)過的(de)(de)(de)光線變(bian)(bian)暗(an)現(xian)(xian)象進行(xing)了(le)觀(guan)測。麻省理(li)工學院的(de)(de)(de)羅伯托·薩奇(qi)斯·奧杰達表示：“我(wo)(wo)一直密切(qie)觀(guan)察，突然間(jian)，我(wo)(wo)發現(xian)(xian)光線變(bian)(bian)暗(an)，所出現(xian)(xian)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)與我(wo)(wo)們的(de)(de)(de)預計相同，真的(de)(de)(de)是太美(mei)了(le)。我(wo)(wo)認為我(wo)(wo)們發現(xian)(xian)了(le)來(lai)自這顆(ke)行(xing)星的(de)(de)(de)光線。這是一個令人(ren)非常興(xing)奮的(de)(de)(de)時(shi)刻！“

不宜居性

雖(sui)然體積與地(di)球相當，開(kai)普勒78b幾乎不具有(you)適居性(xing)(xing)，原因(yin)就在(zai)于距離(li)母星(xing)(xing)太近。韋恩指出(chu)：“生活(huo)在(zai)一個(ge)充斥著熔巖的(de)(de)(de)(de)世(shi)界將是(shi)怎樣一番(fan)景象(xiang)，你只(zhi)能(neng)靠(kao)自己的(de)(de)(de)(de)想象(xiang)了。”不過，這(zhe)并不能(neng)排除(chu)其他軌道(dao)周期較短的(de)(de)(de)(de)系(xi)外(wai)行(xing)(xing)星(xing)(xing)具有(you)適居性(xing)(xing)。韋恩的(de)(de)(de)(de)小組(zu)正在(zai)尋找(zhao)環(huan)繞冷星(xing)(xing)運行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)系(xi)外(wai)行(xing)(xing)星(xing)(xing)。冷星(xing)(xing)也(ye)被稱之為“褐矮(ai)星(xing)(xing)”，是(shi)一種“失敗的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)”，因(yin)質量不足無法成(cheng)為燃燒的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)，但其質量仍遠大于太陽系(xi)最大的(de)(de)(de)(de)行(xing)(xing)星(xing)(xing)木星(xing)(xing)。韋恩說：“如(ru)果環(huan)繞一顆褐矮(ai)星(xing)(xing)運行(xing)(xing)行(xing)(xing)星(xing)(xing)會在(zai)幾天內靠(kao)近這(zhe)顆恒星(xing)(xing)。此時的(de)(de)(de)(de)行(xing)(xing)星(xing)(xing)如(ru)果溫度適中的(de)(de)(de)(de)話仍有(you)適居性(xing)(xing)。

存在神秘

“我(wo)們并沒(mei)有發現(xian)尋找可居住區里地球大小行星(xing)的(de)(de)捷徑，”霍華德說道。“這(zhe)(zhe)將要求新一(yi)(yi)代(dai)的(de)(de)極穩定的(de)(de)光譜攝影機以及世界上最大的(de)(de)望遠(yuan)(yuan)鏡。”然而，開(kai)普勒(le)-78b也提出了一(yi)(yi)個更加直接(jie)的(de)(de)謎(mi)題：為什么這(zhe)(zhe)顆行星(xing)會存在？當(dang)行星(xing)系統形成(cheng)時，年輕的(de)(de)恒星(xing)更大，它將完(wan)全吞沒(mei)處于軌(gui)道的(de)(de)開(kai)普勒(le)-78b。這(zhe)(zhe)意味著(zhu)這(zhe)(zhe)顆行星(xing)應該(gai)形成(cheng)于非常(chang)遠(yuan)(yuan)的(de)(de)距離然后朝恒星(xing)逐漸靠近(jin)。但如果事實的(de)(de)確如此，那么應該(gai)已(yi)經完(wan)全落入恒星(xing)內部。

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12月10日據美國《探索》雜志網(wang)站報道(dao)，在眾多系外行(xing)(xing)星(xing)中，開(kai)普勒-78b顯得(de)與眾不(bu)同，這不(bu)僅(jin)是(shi)因(yin)為(wei)它(ta)的(de)大(da)小(xiao)與地(di)球(qiu)相當(dang)，可能擁有(you)巖石的(de)地(di)表和一(yi)個鐵(tie)核(he)。開(kai)普勒-78b與地(di)球(qiu)之(zhi)間的(de)相似(si)性可能還(huan)并不(bu)局限于(yu)此。它(ta)圍(wei)繞一(yi)顆與太陽相似(si)的(de)恒星(xing)“開(kai)普勒-78”運行(xing)(xing)，距離(li)非(fei)常近，一(yi)“年”的(de)長度僅(jin)有(you)8.5小(xiao)時。事實上，由于(yu)它(ta)和它(ta)的(de)“太陽”之(zhi)間的(de)距離(li)實在太過接近，其地(di)表的(de)平均氣溫要(yao)比地(di)球(qiu)高(gao)出近2000攝氏度。因(yin)此，將(jiang)其稱為(wei)一(yi)個“巖石”行(xing)(xing)星(xing)實際上是(shi)不(bu)嚴謹(jin)的(de)，因(yin)為(wei)它(ta)更像是(shi)一(yi)顆被巖漿淹(yan)沒的(de)地(di)獄星(xing)球(qiu)。

但這(zhe)還并(bing)非是(shi)開普(pu)勒-78b背(bei)后謎(mi)團的全(quan)部，事實上，科學家們(men)認(ren)為這(zhe)顆(ke)行星根本就不應該存在。

美國哈佛-史(shi)密(mi)松天(tian)體物理中(zhong)心(CfA)的(de)天(tian)文(wen)學家大衛·拉森(sen)(David Latham)在一(yi)(yi)份新(xin)聞稿中(zhong)表示(shi)：“這顆行星完全是(shi)一(yi)(yi)個謎團。我(wo)們不(bu)知道(dao)它(ta)為何會(hui)形成(cheng)，也不(bu)知道(dao)它(ta)如何會(hui)遷移到它(ta)今天(tian)所在的(de)位置(zhi)上(shang)。但(dan)我(wo)們的(de)確很清楚一(yi)(yi)點，那就是(shi)這樣的(de)狀況將不(bu)會(hui)永遠持續下(xia)去(qu)。”

按照現有(you)(you)的(de)(de)行(xing)星(xing)形成理論(lun)，這(zhe)顆(ke)行(xing)星(xing)簡(jian)直就(jiu)是異類——它(ta)的(de)(de)體積很小，大約僅比地球大出20%左右，它(ta)不可能在(zai)所處(chu)的(de)(de)位置上演化形成，并且理論(lun)中也找不出任(ren)何一種機制能夠使其從別處(chu)遷移(yi)到這(zhe)里。但有(you)(you)一點(dian)是肯定的(de)(de)，那(nei)就(jiu)是它(ta)將無法(fa)在(zai)位置上堅持(chi)太(tai)久(jiu)，它(ta)將注定被恒星(xing)的(de)(de)大火吞噬。

不過這(zhe)里的“不久”當然是天文學(xue)意義的尺度(du)，對于一顆根本就不該存在的行(xing)星來說(shuo)，這(zhe)樣的壽命已經夠慷慨了。按照估算，開普勒-78b將在大約30億年后(hou)落入恒星的熊熊烈焰(yan)之中。

恒(heng)星(xing)開普勒(le)-78位于天(tian)(tian)鵝座，距(ju)離(li)地(di)球約(yue)400光年。當(dang)(dang)其(qi)處(chu)于恒(heng)星(xing)演(yan)(yan)化的早期階段時，其(qi)體(ti)積要大(da)得(de)多(duo)。而當(dang)(dang)天(tian)(tian)文學(xue)家們嘗試計算這(zhe)顆恒(heng)星(xing)在(zai)其(qi)演(yan)(yan)化早期的體(ti)積大(da)小時，他們發現(xian)那時候行(xing)星(xing)開普勒(le)-78b的軌道將(jiang)會位于恒(heng)星(xing)內部(bu)。哈佛(fo)-史密松天(tian)(tian)體(ti)物(wu)理中(zhong)心的天(tian)(tian)文學(xue)家迪米特·薩塞洛夫(Dimitar Sasselov)說(shuo)：“它當(dang)(dang)然(ran)不(bu)可(ke)能(neng)在(zai)今天(tian)(tian)所(suo)處(chu)的位置上形成，因為(wei)你不(bu)能(neng)在(zai)一顆恒(heng)星(xing)的內部(bu)形成一顆行(xing)星(xing)。”

那么是(shi)否(fou)有可(ke)能(neng)是(shi)這顆行星(xing)(xing)早期曾經擁有更遠的軌(gui)道(dao)，而在(zai)此(ci)后才逐漸(jian)發生了向內(nei)(nei)遷(qian)移？這一(yi)種可(ke)能(neng)性也已(yi)經被研究人員(yuan)排(pai)除(chu)。薩塞洛夫表(biao)示：“它不可(ke)能(neng)是(shi)在(zai)遠處形成之后再向內(nei)(nei)遷(qian)移到目前位置的，因為如(ru)果(guo)那樣(yang)的話它就會直(zhi)接一(yi)頭撞上恒(heng)星(xing)(xing)。因此(ci)我(wo)們(men)處于兩難境(jing)地。”

但盡(jin)管擁有此類奇特的(de)特征(zheng)，開普勒-78b并不(bu)孤單，實際(ji)上它代表(biao)了一類由美國宇航局開普勒空間望遠鏡發現的(de)新類型系外(wai)行星。這(zhe)類系外(wai)行星的(de)大小(xiao)與(yu)地球接近，并且軌道(dao)非常靠近恒(heng)星(公轉周期低(di)于12小(xiao)時)。在這(zhe)其中(zhong)，開普勒-78b是首(shou)顆被測定了大小(xiao)和密度的(de)成員。拉(la)森表(biao)示：“開普勒-78b是這(zhe)一新類型系外(wai)行星的(de)典型代表(biao)。”

盡(jin)管是開普(pu)勒(le)小(xiao)(xiao)(xiao)組(zu)最先發現了開普(pu)勒(le)-78b，但(dan)在研究過程中科學家們還借(jie)助了設置在西班牙加那(nei)利群島(dao)上的(de)(de)(de)(de)(de)天文觀測設備，以(yi)(yi)及(ji)夏威夷凱克望(wang)(wang)遠鏡的(de)(de)(de)(de)(de)高分(fen)辨(bian)率觀測數據(ju)(ju)。開普(pu)勒(le)空間(jian)望(wang)(wang)遠鏡探測系(xi)外(wai)(wai)行星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)理是所謂的(de)(de)(de)(de)(de)“凌星(xing)(xing)(xing)(xing)法”——即對(dui)恒星(xing)(xing)(xing)(xing)進行精確測光，當(dang)(dang)有行星(xing)(xing)(xing)(xing)從恒星(xing)(xing)(xing)(xing)面前經(jing)過時(shi)(shi)便(bian)(bian)會遮擋(dang)恒星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)一部分(fen)光芒(mang)，從而(er)(er)(er)導致恒星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)亮度(du)出現輕微下降而(er)(er)(er)被檢(jian)(jian)測到。這樣的(de)(de)(de)(de)(de)測量(liang)數據(ju)(ju)可以(yi)(yi)用來估算(suan)(suan)系(xi)外(wai)(wai)行星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)(jing)大小(xiao)(xiao)(xiao)。而(er)(er)(er)另一種(zhong)方法則被稱作“徑(jing)(jing)向(xiang)速度(du)法”，其(qi)基本原(yuan)理是：當(dang)(dang)行星(xing)(xing)(xing)(xing)圍(wei)繞恒星(xing)(xing)(xing)(xing)運行時(shi)(shi)，盡(jin)管其(qi)質量(liang)相(xiang)比恒星(xing)(xing)(xing)(xing)而(er)(er)(er)言很(hen)小(xiao)(xiao)(xiao)，但(dan)仍然會對(dui)恒星(xing)(xing)(xing)(xing)產生(sheng)一定的(de)(de)(de)(de)(de)影響，使其(qi)出現輕微的(de)(de)(de)(de)(de)晃動。通過檢(jian)(jian)測這種(zhong)晃動效應，科學家們便(bian)(bian)能(neng)估算(suan)(suan)出系(xi)外(wai)(wai)行星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)大小(xiao)(xiao)(xiao)。將(jiang)徑(jing)(jing)向(xiang)速度(du)法與凌星(xing)(xing)(xing)(xing)法獲得的(de)(de)(de)(de)(de)數據(ju)(ju)資(zi)料相(xiang)結合(he)，科學家們便(bian)(bian)可以(yi)(yi)計算(suan)(suan)出系(xi)外(wai)(wai)行星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)密度(du)數值。

天(tian)文學家(jia)們(men)指出，在我們(men)太陽(yang)系(xi)的(de)(de)內部水星軌道內側也完全可能曾(ceng)經過(guo)一顆大(da)行(xing)(xing)星，只是后來(lai)整個被太陽(yang)吞噬，沒(mei)有留(liu)下一點痕跡(ji)。而從另一方面來(lai)說，盡管這類奇特(te)的(de)(de)系(xi)外(wai)行(xing)(xing)星的(de)(de)起源問(wen)題尚不明朗，但或許可以將它們(men)稱作(zuo)“伊卡(ka)魯(lu)斯(si)行(xing)(xing)星”——正如古希(xi)臘神話中(zhong)的(de)(de)人物伊卡(ka)魯(lu)斯(si)那(nei)樣，它們(men)飛(fei)地離太陽(yang)太近(jin)了。這無異于飛(fei)蛾撲火(huo)，最(zui)終會將它們(men)引向滅亡。