發現比地球小的系外行星 表面覆滿熾熱岩漿

國際中心綜合報導

美國佛羅里達大學史帝文生等人透過史匹太空望遠鏡觀測資料,偵測到一顆體積可能僅約地球三分之二大的系行星。這顆系外行星候選者編號爲UCF-1.01,距離地球約33光年,若經證實確實爲系外行星,將是比地球小的系外行星中最接近太陽系的。

系外行星指的是太陽系以外、環繞其他恆星公轉的行星。迄今已知的系外行星中,僅有少數小於地球。史匹哲太空望遠鏡透過「凌日法」研究過數個已知的系外行星,不過UCF-1.01卻是這架太空望遠鏡首度自行發現的系外行星;這項發現讓史匹哲太空望遠鏡的觀測角色更近一層,未來將可協助發現可能適合居住的地球級行星。

UCF-1.01的發現其實在是個意外。史帝文生(Kevin Stevenson)等人原本利用史匹哲太空望遠鏡正在研究海王星級的系外行星GJ 436b,這顆已知的系外行星環繞GJ 436這顆紅矮星公轉。

從史匹哲觀測資料,史帝文生等人注意到這顆恆星在紅外波段星光略微下降,但這個星光亮度下降的現象並非是GJ 436b造成的。他們重新檢視之前的GJ 436觀測資料,發現這種亮度些微下降的現象是週期性的,顯示GJ 436應該擁有GJ 436b以外的另一顆行星。

這項利用凌日法尋找系外行星的技術,用得最徹底的就是克卜勒太空望遠鏡。凌日法的優勢就是可在系外行星行經恆星前方、造成星光亮度下降的過程時間點,來估算這顆系外行星的大小和與母星的距離等基本特性

在UCF-1.01案例中,它的大小直徑約8,400公里,相當於地球直徑(約12800公里)的三分之二;UCF-1.01公轉軌道離GJ 436很近,大約僅有地月距離的7倍(地球到月球平均距離約爲384400公里),繞GJ 436公轉一週僅需1.4地球日,這麼靠近母恆星的後果,使得UCF-1.01的表面溫度接近攝氏600度。

攝氏600高溫烤灼下,行星表面覆滿熾熱的岩漿

如果這個被幾乎烤焦的系外行星曾經一度擁有大氣層,也早就被蒸發殆盡了。所以,這顆系外行星現在的模樣,應該類似水星,是個佈滿坑洞、早已沒了地質活動的死寂星球。甚至,如此高溫烤灼之下,這顆行星的表面已經呈現融化狀態,換言之,整個行星表面覆滿了熾熱的岩漿。

除了UCF-1.01之外,Stevenson等人還懷疑GJ 436可能有第三顆行星,UCF-1.02;這些科學家估計GJ 436這兩顆新發現的系外行星,質量僅約地球的三分之一而已。史匹哲可能已經各自觀測到這兩顆系外行星好幾次,但是即使最靈敏儀器都還是無法測量它們的精確質量。要證實它們確實爲系外行星,確認質量這點很重要,如果沒有確認它們的質量,則僅能稱爲「系外行星候選者」。

克卜勒太空望遠鏡已經發現約1800顆恆星確定有或可能有行星系統,不過僅確定其中3顆系外行星比地球小,在這3顆中則僅有一顆比UCF-1.01和UCF-1.02小,相當於火星大小(直徑約爲地球的57%)。史匹哲的這項發現,顯示用以發現火星大小的系外行星不是問題。雖然史匹哲已在太空中工作9年之久,卻仍能開發新而重要的研究領域,相當難得。