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巨(ju)蟹座55e是一顆環(huan)繞著巨(ju)蟹座55A的(de)(de)太陽系外行星(xing)，大小是海王星(xing)的(de)(de)51%，直徑達(da)2.55萬(wan)公里(li)，質量和密度分別(bie)是地球的(de)(de)8.63倍和1.07倍，是至2012年(nian)為止(zhi)發現(xian)的(de)(de)密度最(zui)大的(de)(de)固態行星(xing)，表面溫度接近2700攝氏(shi)度。距離地球相當近，為40.2±0.4光年(nian)。

2016年2月(yue)，歐洲太空總署發布巨蟹座(zuo)55e圖片。根(gen)據從(cong)NASA斯皮策(ce)紅(hong)外望遠鏡的對該行星(xing)兩(liang)年期觀測數據顯示，兩(liang)年中該行星(xing)溫度變(bian)(bian)(bian)化幅度就達3倍之多，表面溫度從(cong)1000攝(she)氏度變(bian)(bian)(bian)為(wei)2700攝(she)氏度，變(bian)(bian)(bian)化相當之快。

行星介紹

行星外形

巨蟹座55e（英文(wen)：Cancri 55 e）是(shi)一的(de)環(huan)繞(rao)著巨蟹座55A的(de)太陽系外(wai)行星，表(biao)面(mian)多(duo)巖(yan)石，他(ta)離(li)母(mu)恒星很近，公轉(zhuan)周期不到兩天。

巨(ju)蟹座(zuo)55e是(shi)一顆(ke)“超級地(di)(di)球(qiu)”，構造為(wei)巖(yan)質(zhi)，大小(xiao)約為(wei)地(di)(di)球(qiu)的(de)兩(liang)倍，質(zhi)量約為(wei)地(di)(di)球(qiu)的(de)八倍，其直徑比地(di)(di)球(qiu)大2倍達(da)(da)到約25512公里，而體積則達(da)(da)地(di)(di)球(qiu)的(de)8倍，密度為(wei)地(di)(di)球(qiu)的(de)1.07倍。它和另(ling)外四顆(ke)行星一起圍(wei)繞(rao)著巨(ju)蟹座(zuo)中一顆(ke)類似太陽(yang)恒(heng)星公轉(zhuan)(zhuan)。巨(ju)蟹座(zuo)55e距離(li)母星很近，以至于每(mei)年只有18個小(xiao)時。它還是(shi)潮(chao)汐鎖定的(de)，也就(jiu)是(shi)說不像地(di)(di)球(qiu)這樣自(zi)轉(zhuan)(zhuan)，而是(shi)有一個永(yong)久性的(de)白晝側和黑夜側。

自轉周期

美國(guo)宇航局斯皮策紅外望遠(yuan)鏡探測到巨蟹座55e行(xing)(xing)星(xing)的(de)光線，這(zhe)顆(ke)行(xing)(xing)星(xing)環繞一(yi)顆(ke)距離地(di)球41光年的(de)恒(heng)星(xing)運行(xing)(xing)。巨蟹座55e行(xing)(xing)星(xing)自轉(zhuan)一(yi)周僅相(xiang)當于地(di)球18個小時。

發現意義

該行星(xing)的發現或將是(shi)研究行星(xing)演化(hua)、存(cun)留(liu)的一個重(zhong)大突破。由于其密度接(jie)近于鉛，且離(li)地球是(shi)如此(ci)之近，以至于人們可(ke)以直接(jie)用肉(rou)眼觀察到其母恒星(xing)。

雖然巨蟹(xie)座55e上(shang)面(mian)地獄般的(de)灼(zhuo)熱意味著(zhu)不可(ke)能有生命(ming)存(cun)在，但此類型的(de)行(xing)星(xing)仍是(shi)科學家(jia)迫切希望用望遠鏡觀(guan)測(ce)的(de)。因為母恒星(xing)明亮的(de)高亮度讓很多種敏感(gan)的(de)測(ce)量變得可(ke)行(xing)，所以巨蟹(xie)座55e是(shi)一個測(ce)驗行(xing)星(xing)形成、演化(hua)和存(cun)留的(de)理論的(de)完美實驗室。

發現歷程

科學(xue)家(jia)與(yu)2004年首次發(fa)現(xian)了巨(ju)蟹座55。而發(fa)現(xian)巨(ju)蟹座55e行星的加(jia)拿大空間(jian)望遠鏡“MOST”是科學(xue)家(jia)觀察(cha)研究這個“超級地球”最(zui)直(zhi)接(jie)的手段和方法。“MOST”造(zao)價(jia)低廉，僅(jin)有手提箱(xiang)般大小(xiao)，2003年由加(jia)拿大太空總署發(fa)射，受(shou)命觀測10顆(ke)星球。其最(zui)初僅(jin)預(yu)定(ding)工作(zuo)一年時(shi)間(jian)，但8年過(guo)去了MOST卻仍然運行良(liang)好(hao)，共已(yi)經觀測了超過(guo)2000顆(ke)星球。

據科(ke)學(xue)家介(jie)紹，母恒星(xing)巨蟹座55A距(ju)地球(qiu)(qiu)大(da)約40光年距(ju)離，和太陽一(yi)樣是(shi)(shi)一(yi)顆黃矮(ai)星(xing)，在之后兩個(ge)月(yue)中(zhong)人們可(ke)用肉眼在巨蟹星(xing)座中(zhong)觀察到它。當巨蟹55座e處(chu)于白晝時，其(qi)母恒星(xing)看上去會比夜間(jian)大(da)60倍，亮度(du)則是(shi)(shi)夜間(jian)的3600倍。巨蟹座55e是(shi)(shi)一(yi)個(ge)4行星(xing)系(xi)統的組成(cheng)部分，自1997年來一(yi)直處(chu)于科(ke)學(xue)家的監視下(xia)，由于發現其(qi)密度(du)之高、同地球(qiu)(qiu)的距(ju)離之近(jin)而引起了關(guan)注。此(ci)行星(xing)系(xi)統是(shi)(shi)通過(guo)“多普勒方法(fa)”發現的，此(ci)方法(fa)可(ke)測量某星(xing)球(qiu)(qiu)由受其(qi)他未知星(xing)球(qiu)(qiu)引起的不(bu)穩(wen)定擺(bai)動。

盡管(guan)巨蟹(xie)55e表(biao)面溫度(du)接(jie)近2700攝氏度(du)，但(dan)有些天文學(xue)家(jia)認為(wei)巨蟹(xie)座55e的強大(da)引力可能仍(reng)使其能夠保(bao)持(chi)一(yi)個大(da)氣層(ceng)。這種類型的行星被稱為(wei)“超級(ji)地球”（Super-Earths），即擁有大(da)氣層(ceng)、體積相當于(yu)地球10倍的行星，一(yi)直(zhi)讓科學(xue)家(jia)抱有特殊(shu)興趣(qu)，因(yin)其有成為(wei)固體的可能性，抑或(huo)存(cun)在(zai)著(zhu)液態海洋。這意味(wei)著(zhu)如果溫度(du)等其他條(tiao)件合(he)適，它們有可能成為(wei)潛在(zai)外星生命形(xing)式的家(jia)園。

不列顛哥倫比亞(ya)大學教授馬修(xiu)斯（Jaymie Matthews）興(xing)奮的稱：“這簡直和《星際迷(mi)航(hang)》（Star Trek）電影(ying)中(zhong)的柯克船長所做的事一樣。我們終于實現了——可能還超越了——童年(nian)夢想中(zhong)的科幻場(chang)景。”

發現機構

該行星發現小組的(de)天(tian)文學家來自包括麻省理(li)工學院、不列顛哥倫(lun)比亞大學、史密森松天(tian)體(ti)物理(li)中心(xin)以及加州圣克(ke)魯斯大學等研(yan)究機構。

相關新聞

自(zi)從(cong)發現巨蟹座(zuo)(zuo)55e行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)，天(tian)文學(xue)家(jia)日益發現更(geng)多關于(yu)這(zhe)顆行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)的奇特(te)特(te)征，研究(jiu)人(ren)員現已知道這(zhe)顆行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)是巨蟹座(zuo)(zuo)55e恒星(xing)(xing)(xing)(位(wei)于(yu)巨蟹星(xing)(xing)(xing)座(zuo)(zuo))系統(tong)中(zhong)5顆系外行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)其中(zhong)之(zhi)(zhi)一。由于(yu)巨蟹座(zuo)(zuo)55e行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)擁有超密(mi)集質量(liang)和(he)極端近(jin)距離(li)軌道，從(cong)而使(shi)它(ta)格外令天(tian)文學(xue)家(jia)關注(zhu)，它(ta)與恒星(xing)(xing)(xing)之(zhi)(zhi)間(jian)的距離(li)比(bi)水星(xing)(xing)(xing)和(he)太陽之(zhi)(zhi)間(jian)距離(li)近(jin)26倍。

這項最新斯皮(pi)策觀測顯示，巨蟹(xie)座55e行星朝向恒(heng)星的(de)一(yi)側非常熾(chi)熱(re)，溫度接(jie)近(jin)于(yu)1726攝氏度。這顆(ke)行星很可能是一(yi)個黑暗(an)的(de)星球，它缺少充(chong)實的(de)大(da)氣層來加(jia)熱(re)朝向恒(heng)星的(de)反向一(yi)側。

更為(wei)奇特的是(shi)，這顆行星(xing)遍布淤泥，之前斯皮(pi)策望遠鏡(jing)的觀測數據顯示巨蟹座55e行星(xing)五(wu)分之一質量是(shi)由較輕元(yuan)素構成(cheng)，其中包(bao)括水，但是(shi)極端(duan)熾熱的溫度(du)和大(da)氣壓力在這顆行星(xing)表(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)一種“超臨界(jie)流體(supercritical fluid)”狀態。

超臨界流(liu)(liu)體(ti)(ti)可以想像(xiang)成為液體(ti)(ti)狀態(tai)下(xia)的氣體(ti)(ti)，它存(cun)在(zai)于(yu)極端大氣壓力和溫度環境。在(zai)地球上，在(zai)蒸汽(qi)發(fa)動機中(zhong)水(shui)可以達到超臨界流(liu)(liu)體(ti)(ti)狀態(tai)。

之(zhi)前在(zai)對巨蟹(xie)座(zuo)55e行星(xing)的(de)研究(jiu)中，采用一種叫做凌日法(fa)的(de)技(ji)術(shu)來(lai)分析(xi)這(zhe)顆行星(xing)途(tu)經(jing)主恒星(xing)前方時所發(fa)生的(de)變化，在(zai)這(zhe)項最新研究(jiu)中，天文學家使用斯皮策望遠(yuan)鏡勘測到巨蟹(xie)座(zuo)55e行星(xing)自(zi)身釋放的(de)紅外光線(xian)。

斯(si)皮策(ce)望遠鏡對巨蟹座55e行(xing)星(xing)(xing)的最(zui)新觀(guan)測結(jie)果(guo)與(yu)超臨(lin)界流體水(shui)世界理(li)論(lun)相吻(wen)合，這(zhe)顆行(xing)星(xing)(xing)很可(ke)能是覆蓋超臨(lin)界流體水(shui)的巖石星(xing)(xing)球，并在(zai)星(xing)(xing)球表面形成蒸汽層。

比(bi)利時列日(ri)大(da)學邁(mai)(mai)克爾(er)-吉(ji)倫首席(xi)調查員邁(mai)(mai)克爾(er)-吉(ji)倫(Michael Gillon)說：“這非常類似于海王星(xing)(xing)，如果將海王星(xing)(xing)軌(gui)道距離更接(jie)近太陽，將觀測(ce)到(dao)它(ta)的大(da)氣(qi)層(ceng)出現(xian)蒸發(fa)現(xian)象。”這項(xiang)研究報(bao)告詳細情況發(fa)表在《天體物理學雜志》上。

2003年，美國宇航(hang)(hang)局(ju)投資7.7億美元建造的斯皮策太空(kong)(kong)望遠(yuan)鏡(jing)發射(she)升空(kong)(kong)，當前處于延長(chang)任務期(qi)，主要進行宇宙紅外(wai)線觀(guan)測(ce)研究(jiu)。美國宇航(hang)(hang)局(ju)官員表示，在延長(chang)任務期(qi)中(zhong)，望遠(yuan)鏡(jing)工(gong)程師調整(zheng)了幾項觀(guan)測(ce)設置，從而(er)有(you)助于實現行星觀(guan)測(ce)最優(you)化效果。

美(mei)國宇(yu)航(hang)局下一個重要紅(hong)外太空觀測平(ping)臺(tai)――詹姆斯·韋伯太空望(wang)遠鏡(jing)預(yu)計于(yu)2018年發射(she)，它將潛在揭曉巨蟹座55e行(xing)星和其(qi)他類似超(chao)地(di)球行(xing)星更多的詳細情況。

美國宇(yu)(yu)航局噴氣推進實驗室斯(si)皮策(ce)項目科學家邁克爾(er)-維(wei)爾(er)納(Michael Werner)說：“我們可以想(xiang)像(xiang)40年前，當時(shi)還未(wei)發(fa)現系外行星，正是(shi)基于(yu)斯(si)皮策(ce)望遠鏡(jing)的優異性能(neng)，它能(neng)夠適(shi)應(ying)新的宇(yu)(yu)宙探索領域，并獲(huo)得突破性天文發(fa)現。”

最新特征

天文(wen)學(xue)家觀測到(dao)一(yi)個(ge)“超級地球”的(de)溫度變(bian)化異常劇(ju)烈——這是科(ke)學(xue)家第一(yi)次觀察到(dao)太陽系(xi)之外巖質行星的(de)大氣變(bian)化——據信(xin)它可能是由大量的(de)火山活動(dong)引起的(de)，進一(yi)步增(zeng)加(jia)了這顆“鉆石(shi)行星”的(de)神秘性。

“這(zhe)是我們首次觀察到系外行星放出變化(hua)如(ru)此(ci)劇烈的光線，”劍橋大學天文(wen)研究所的尼庫·馬杜蘇丹博(bo)士說(shuo)，“在此(ci)之前，天文(wen)學界尚未探(tan)測到任(ren)何其他‘超級地球’的熱輻射信息和表面(mian)活動信息。”

劍橋(qiao)大學(xue)的(de)科學(xue)家們首次探測到太(tai)陽系之外巖(yan)質行星的(de)大氣變(bian)化，同時還發(fa)現在兩年的(de)時間內溫度變(bian)化了近(jin)三倍(bei)。盡管(guan)研究者很快指出變(bian)化的(de)誘因還需要進(jin)一步研究，但是他們相信行星表(biao)面的(de)大量火山活(huo)動很可能(neng)(neng)是原因所在。掌握窺(kui)視巖(yan)質超級地球的(de)大氣層以及觀察表(biao)面環境(jing)的(de)能(neng)(neng)力，是邁向確認系外宜(yi)居行星的(de)一個重要里程碑(bei)。

借助于(yu)美國航(hang)空航(hang)天(tian)局(ju)的(de)(de)(de)斯皮策(ce)空間(jian)望遠鏡，科學(xue)家(jia)們觀察到了系(xi)外行(xing)星(xing)發出的(de)(de)(de)熱(re)輻射(she)。這(zhe)顆系(xi)外行(xing)星(xing)名為巨蟹座55e，圍(wei)繞著一顆類太陽恒星(xing)旋轉(zhuan)，位于(yu)40光年之(zhi)外的(de)(de)(de)巨蟹座。科學(xue)家(jia)首次發現了快速的(de)(de)(de)環(huan)境變(bian)化(hua)，行(xing)星(xing)白晝側的(de)(de)(de)溫度(du)(du)在1000至2700攝氏度(du)(du)之(zhi)間(jian)擺動。科學(xue)家(jia)相信這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)溫度(du)(du)變(bian)化(hua)可能(neng)是(shi)由(you)巨大的(de)(de)(de)氣體流和塵埃(ai)流造成的(de)(de)(de)，而這(zhe)些流束的(de)(de)(de)起因很(hen)可能(neng)是(shi)火山。火山活動具有異常高(gao)的(de)(de)(de)活動頻率，高(gao)于(yu)木衛一——太陽系(xi)中地質最活躍的(de)(de)(de)天(tian)體。

科(ke)學(xue)(xue)家(jia)們(men)(men)之前(qian)研究(jiu)的(de)(de)系(xi)外行星(xing)大多(duo)數都是(shi)(shi)類似于土星(xing)和(he)土星(xing)的(de)(de)大型氣體(ti)(ti)行星(xing)，這(zhe)是(shi)(shi)因為(wei)他們(men)(men)體(ti)(ti)積(ji)大，相(xiang)(xiang)對容易被發現。最近幾(ji)年，科(ke)學(xue)(xue)家(jia)們(men)(men)已(yi)經能夠(gou)測繪很多(duo)氣體(ti)(ti)行星(xing)的(de)(de)環境，但(dan)是(shi)(shi)研究(jiu)質(zhi)量為(wei)地球一倍(bei)至十倍(bei)之間的(de)(de)超級地球仍然(ran)是(shi)(shi)困難重(zhong)(zhong)重(zhong)(zhong)。之前(qian)關(guan)于巨蟹座(zuo)55e的(de)(de)觀測顯示它含有豐富的(de)(de)碳(tan)，這(zhe)意味(wei)著(zhu)它是(shi)(shi)由(you)鉆(zhan)石(shi)構成(cheng)的(de)(de)。科(ke)學(xue)(xue)家(jia)們(men)(men)相(xiang)(xiang)信，它是(shi)(shi)第一個主要由(you)鉆(zhan)石(shi)構成(cheng)的(de)(de)行星(xing)。然(ran)而(er)，這(zhe)次新的(de)(de)發現很大程度上攪渾了(le)(le)早期的(de)(de)判斷，并且(qie)開啟了(le)(le)新問題。