開普勒－10c的示意圖，這顆比地球大出好幾倍的行星，跟地球一樣是巖石星球。遠(yuǎn)處的小紅點(diǎn)是該行星系統(tǒng)中的另一顆行星——開普勒－10b。圖片來源：哈佛－史密松天體物理中心/David A. Aguilar
（文/Phil Plait）大自然總是會(huì)讓人捉摸不透。就在我們以為自己不會(huì)再因?yàn)槲覀兊陌l(fā)現(xiàn)而感到驚奇的時(shí)候，最新的發(fā)現(xiàn)就讓我們大吃了一驚。確切說來，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一類前所未見的行星——“巨型地球（mega Earth）”。這顆巖石星球要比我們的地球大得多，也重得多。
這顆行星名為開普勒－10c，距離地球大約550光年，實(shí)際上是在2011年被人首次發(fā)現(xiàn)的。它的發(fā)現(xiàn)者使用了“開普勒”空間望遠(yuǎn)鏡，這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡采用凌星法來尋找環(huán)繞其他恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的行星。如果我們碰巧從一顆行星公轉(zhuǎn)軌道的側(cè)面去看它，那么它每公轉(zhuǎn)一圈，就會(huì)從恒星和我們之間經(jīng)過一次，遮擋很少的一部分星光。如此一來，這顆行星的軌道周期（也就是那顆行星上的一年）就可以被直接測(cè)定（你只要等著看兩次遮擋之間間隔多少時(shí)間即可），行星的大小也可以測(cè)量出來——行星越大，它遮擋的星光就越多。
人們發(fā)現(xiàn)，開普勒－10c的直徑大約是地球的2.35倍。他們?cè)日J(rèn)為，這顆星球足夠巨大，應(yīng)該擁有濃厚的大氣層，看上去更像是一顆迷你版的海王星才對(duì)。果真如此的話，它的密度就不會(huì)太高，畢竟氣態(tài)巨行星主要是由氣體構(gòu)成的。
想要測(cè)量密度，你就必須測(cè)得行星的質(zhì)量。“開普勒”望遠(yuǎn)鏡所采用的凌星法無法直接測(cè)定質(zhì)量，因此人們一直無法確定這顆行星到底有多重。最近，天文學(xué)家使用“北天球高精度徑向速度行星搜尋探測(cè)器（HARPS-North）”觀測(cè)了這顆行星，將它的星光分解成了光譜。我們知道，引力的作用是相互的——在行星沿著自己的公轉(zhuǎn)軌道繞著恒星轉(zhuǎn)圈的同時(shí)，恒星也在繞著行星轉(zhuǎn)圈，只不過幅度要小得多。這意味著，恒星有時(shí)候會(huì)靠近地球，有時(shí)間又會(huì)遠(yuǎn)離地球。通過測(cè)量這種運(yùn)動(dòng)帶來的多普勒頻移信號(hào)，天文學(xué)家測(cè)定了這顆行星的質(zhì)量。
正是這個(gè)結(jié)果，讓他們大吃了一驚。這顆行星的質(zhì)量是地球的17.2倍。這個(gè)數(shù)字太大了，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出2.35倍地球直徑的一顆迷你版海王星所應(yīng)有的質(zhì)量。這意味著，該行星的密度大約為7.5克/立方厘米，高得讓人咂舌——要知道，地球的密度才只有5.5克/立方厘米，而典型的氣態(tài)巨行星密度僅有1克/立方厘米左右。如此高的密度意味著，這顆行星必定是巖石星球，就像地球這樣。
不過，需要指出的是，開普勒－10c在許多方面跟我們地球其實(shí)有著很大的差異。比方說，它表面的重力加速度就是地球的3倍以上。還有，它所圍繞的那顆恒星與太陽非常相似，但公轉(zhuǎn)軌道卻要比地球離太陽近得多。這顆行星的表面溫度可能高達(dá)200℃，如果它擁有大氣，那溫度還會(huì)更高。你可以直接在地面上烤巧克力脆片餅干，不過烤出來的餅干會(huì)非常扁平。
順理提一句，這個(gè)系統(tǒng)里還有另外一顆行星存在，即開普勒－10b。它的質(zhì)量是地球的3倍，直徑是地球的1.5倍。這意味著它的密度跟地球非常相似，無疑也是一顆巖石星球。事實(shí)上，它是我們?nèi)祟愒谔栂低馐状未_認(rèn)的巖石星球，不過它距離自己的“太陽”僅有幾百萬千米，表面溫度超過2000℃！所以，盡管是一顆巖石星球，那里的巖石很可能都被熔成巖漿了。我打賭，那里絕不是一個(gè)適合觀光的好地方。
必須要指出的一點(diǎn)是，盡管這一發(fā)現(xiàn)稱得上驚奇，但并不令人震驚。我的意思是，盡管我們沒有預(yù)料到這一發(fā)現(xiàn)，但是從已經(jīng)被確認(rèn)發(fā)現(xiàn)的近2000顆外星行星中，我們了解到一件事情——外星行星都是古怪的。好吧，或許我們所處的太陽系才是古怪的，我們之所以認(rèn)為太陽系很正常，只不過是因?yàn)檫@里是我們的家園。不過，具有諷刺意味著的是，作出預(yù)料之外的發(fā)現(xiàn)，正是我們?cè)谔剿餍碌那把貢r(shí)，你預(yù)期應(yīng)該會(huì)遇到的事情。
發(fā)現(xiàn)第一顆外星行星，不過是20年前的事情。在這一領(lǐng)域，我們依然是初學(xué)者。我們才剛剛開始發(fā)現(xiàn)驚奇。在茫茫宇宙之中，還有更多古怪之地等著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。
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