天文学家首次探测到超级地球红外辐射信号(图)（转载）

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天文学家首次探测到一颗“超级地球”发出的红外辐射信号，这颗系外行星位于40光年之外，通过数据，科学家们计算出这颗系外行星，即巨蟹座55e的半径相当于地球半径的两倍，而其公转轨道周期为18小时。
    新浪科技讯 北京时间5月11日消息，据国外媒体报道，要想从恒星的炙热覆盖中找出其近旁行星发出的热辐射信号简直就无异于要从10000根蜡烛中找出其中的一根来，但是科学家们现在就真的做到了这样的事：他们识别出一颗位于40光年之外的恒星近旁的一颗系外行星发射出的红外波段辐射信号。但是这颗行星的环境非常恶劣，人类是不会想要到这里生活的——这颗行星名为巨蟹座55e，其表面温度超过2000摄氏度，这一温度足以熔化钢铁。

　　来自美国麻省理工和其它科研机构的研究人员们表示这一行星可能缺乏高反射率的表面，如冰盖等等。与之相反，它会吸收大部分照射到其地表的阳光，这就有点像是地球上暗黑的深海会吸收大部分阳光一样。

　　借助运行于地面和空间的望远镜设备，天文学家们对一颗恒星的光谱进行分析，试图从中识别任何可能暗示其周围存在行星的线索。周期性的光变显示这颗恒星的周围存在行星运行，正是它周期性的遮蔽造成了恒星亮度的规律性变化。通过这些数据，科学家们现在已经估算除了这颗系外行星，即巨蟹座55e的半径(相当于地球半径的两倍)，以及它的公转轨道周期(18小时)。

　　尽管恒星的强烈光芒确实让天文学家们方便探测并分析其光谱特征，但是同样的原因，让天文学家们试图捕捉其近旁暗弱的行星的辐射特征变得困难重重。此项研究合著者，MIT地球，大气及行星科学系博士后研究员布鲁斯-奥利佛·得莫利(Brice-Olivier Demory)说：“这颗行星距离恒星的距离太近了，因此它被照地很亮。”他说：“这就像电影《阿凡达》中，当潘多拉星球围绕气态巨行星‘波吕斐摩斯’(Polyphemus)运行，当你从潘多拉星球上看波吕斐摩斯星球，你就能体会从行星巨蟹座55e上看它围绕运行的恒星究竟会感觉它多么巨大。”

　　研究小组借助美国宇航局斯皮策空间望远镜的数据，这台设备可以检测太阳系内外天体在红外波段发出的辐射。得莫利和他的同事们将望远镜对准巨蟹座55星，对它的行星通过其正后方导致的持续长达6小时的“掩星”现象进行观测。

　　得莫利小组测量了掩星现象发生前后星光的变化，结果发现当恒星完全遮蔽行星时，恒星体系的亮度出现了轻微的下降。为了确认这一下降并非误差导致，研究小组额外进行了3轮重复观测，并对获取的全部4组数据进行对比分析。

　　论文合著者，斯皮策望远镜项目首席科学家麦克·吉龙(Michael Gillon)说：“当你将所有数据叠加在一起，你就会看到一个完美的光变曲线，它清楚地显示了由于行星被彻底遮蔽而导致的恒星系统整体亮度下降。这是我们首次目睹来自一颗行星的微小光芒。”

　　从这颗行星发出的红外辐射分析，研究人员们精确地计算出了这颗天体的温度——2360开尔文，约合2038摄氏度。在如此高温下，得莫利指出这颗行星应当看上去相当黑暗，不存在类似冰盖这样的高反射率表面，并且会吸收大部分来自恒星的热辐射。

　　这颗行星的温度数据或许还会对研究人员们了解其大气层特征提供些许帮助。巨蟹座55e围绕其母恒星的运行方式非常类似于月球围绕地球运行的方式——即两者已经处于潮汐锁定状态，永远以一面面朝恒星。得莫利认为这颗行星的高温绝大部分应当是集中在其向阳面，并且这些热量将很难被顺利传导至其背阴面。这也就是说，这颗行星上不太可能存在强劲的狂风。

　　菲尔·阿米塔格(Phil Armitage)是科罗拉多大学天体物理学教授，他说对于任何仪器来说，包括斯皮策空间红外望远镜，要想对系外行星进行直接观测都非常困难。他将此次麻省理工小组的观测成果称作“真正将一台设备的观测能力推向极限的伟大案例。”他指出，对这颗行星的红外辐射观测将帮助我们确认这颗“超级地球”的更多特性。

　　他说：“‘超级地球’的概念非常有趣，因为它们在太阳系中完全找不到相类似的对应天体。对于它们究竟是如何形成的，甚至它们是由什么形成的，我们都知之甚少。这是一个谜团，它需要除了这颗行星的半径和质量以外的其它参数来帮助我们才能解开。”(晨风)

http://tech.sina.com.cn/d/2012-05-11/07437093976.shtml链接在此。

大家觉得这个超级大家伙真实颜色应该是什么样子的？是否会有厚重的大气层，应该会产生锁定吧。这样一个星球如果背面和正面之间缺少良好的热量流动会是什么缘故呢？至于文中所说的超临界流体，个人觉得还是一种推测，虽然从现有数据来看这样是可以解释，但除非真的部署探测器到那里看个究竟，否则还是坐地望见海。

                               
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zenghan 发表于 2012-5-15 17:06

                               
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大家觉得这个超级大家伙真实颜色应该是什么样子的？是否会有厚重的大气层，应该会产生锁定吧。这样一个星球 ...

个人看法，如果正常情况下，超级地球在如此近的距离，应该表面没有大气层。这么高的温度，大气是极难维持的，除非行星的质量很大，是热木星。

所以，这颗行星比水星环境更严酷。

以前的帖子还以阿凡达作为说明，这纯属瞎掰（某些文章老是以为外星充满生命，事实上已经发现的行星几乎都不适宜低级生命存在）；其实用月球来说明就可以了。

至于冰盖什么的，这记者的水平也太差了点。他还以为这颗行星在远离恒星的地方呢，其实它离恒星非常近，公转周期仅有18小时！

生命也许是地球的特有文化，就像中国人的过年放鞭炮一样

gohomeman1 发表于 2012-5-15 18:24

                               
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至于冰盖什么的，这记者的水平也太差了点。他还以为这颗行星在远离恒星的地方呢，其实它离恒星非常近，公转 ...

背对恒星的一面呢

gliese581 发表于 2012-5-16 07:55

                               
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背对恒星的一面呢

如果这颗行星是岩质的话，由于岩质导热性能差，传导系数低，可能背面要稍微“凉快“一点；但要是有厚实的大气层，考虑到其他类似热木星的固有超音速飓风的影响，估计背面仍然会很热。要是表面是金属或金属氧化物，传热性能较好，估计正反面温度相差就更小了。但无论如何，这种如此靠近母恒星的超级地球（我个人更倾向于认为是一类全新的，我们所有人都没有见过也无法想象的新型行星，和太阳系里任何一颗行星都不一样，以后说不定我们就慢慢知道：以传统的类木或类地行星判断系外行星该是多么狭窄和坐井观天，银河系内--仅仅是银河系内的行星世界的复杂性就远远超过我们的想象，这几乎是一定的）大概不会有神马冰盖之类的玩意，这记者看来常识太匮乏了。

gohomeman1 发表于 2012-5-15 18:22

                               
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个人看法，如果正常情况下，超级地球在如此近的距离，应该表面没有大气层。这么高的温度，大气是极难维持 ...

G版，个人觉得还不能完全排除系外大型甚至巨行星(比如那些体积有数倍于木星的巨无霸型气体行星）周围大型卫星存在低级生命的可能性，但是阿凡达里那种能够孕育智慧生命的卫星的概率实在是太低，几乎可以忽略。不说温度，光是潮汐锁定和剧烈的地质活动，还有强烈的辐射就足以遏制高级生命的演化和繁衍了。要是那些嗜硫菌或厌氧型细菌的存活还是有可能的。

gliese581 发表于 2012-5-16 07:55

                               
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背对恒星的一面呢

理论上貌似可以的，你可能想到这种行星的表面，永久夜面温度很低。但是从长期演化角度看，几乎不可能存在。

因为如果存在冰盖，那么一定是早期岁月的遗产。如此，当时的行星表面存在大气层的。只要有大气层存在，行星的两面温差是不会大的。

另外不要忘记，这个行星的表面存在强烈的潮汐加热效应，就像木卫一那样。所以，冰盖必定被破坏、蒸发而消失。

zenghan 发表于 2012-5-16 14:30

                               
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G版，个人觉得还不能完全排除系外大型甚至巨行星(比如那些体积有数倍于木星的巨无霸型气体行星）周围大型 ...

体积很难大于木星好多倍的，除非它是热木星，体积才可以巨幅膨胀。但是这种条件显然不处于宜居带中。下面说的生命，都是指低级生命。

事实上像阿凡达这样的近距离卫星，对生命是极不友好的。但是，系外行星的多样性，保证了有巨行星存在于宜居带中，它的远距离大型卫星（比如木卫三这样的距离，本身又有磁场），确实存在生命繁衍的可能性。

不过嘛，我们还是现在木卫二找到原始生命再说吧。如果木卫二的超级海洋中找不到生命，我想太阳系中基本可以确认只有地球有生命。

gohomeman1 发表于 2012-5-17 02:35

                               
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理论上貌似可以的，你可能想到这种行星的表面，永久夜面温度很低。但是从长期演化角度看，几乎不可能存在 ...

嗯,忘记了恒星的巨大潮汐力