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巨蟹座(zuo)55e是(shi)一(yi)顆環繞著巨蟹座(zuo)55A的(de)(de)太陽系(xi)外(wai)行(xing)星(xing)，大(da)(da)小是(shi)海王(wang)星(xing)的(de)(de)51%，直徑達2.55萬公里，質量和密度(du)分別是(shi)地球(qiu)的(de)(de)8.63倍和1.07倍，是(shi)至2012年(nian)為(wei)止發現的(de)(de)密度(du)最大(da)(da)的(de)(de)固(gu)態(tai)行(xing)星(xing)，表(biao)面溫(wen)度(du)接近(jin)2700攝氏(shi)度(du)。距離地球(qiu)相(xiang)當近(jin)，為(wei)40.2±0.4光年(nian)。

2016年(nian)2月，歐洲太(tai)空總(zong)署發布(bu)巨蟹座(zuo)55e圖片。根據從(cong)NASA斯皮(pi)策紅外望(wang)遠鏡的(de)對(dui)該行星兩(liang)年(nian)期(qi)觀(guan)測數據顯(xian)示，兩(liang)年(nian)中(zhong)該行星溫度(du)變化幅度(du)就達3倍之多，表面(mian)溫度(du)從(cong)1000攝氏度(du)變為2700攝氏度(du)，變化相當之快。

行星介紹

行星外形

巨蟹座55e（英(ying)文：Cancri 55 e）是一的(de)環繞(rao)著巨蟹座55A的(de)太陽系外行星(xing)，表(biao)面多巖(yan)石，他離母恒星(xing)很近，公(gong)轉周期不(bu)到(dao)兩天。

巨蟹(xie)座(zuo)(zuo)55e是一(yi)顆(ke)“超級地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)”，構造為巖質，大小約(yue)為地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)兩倍(bei)(bei)(bei)(bei)，質量約(yue)為地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)八倍(bei)(bei)(bei)(bei)，其直徑(jing)比地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)大2倍(bei)(bei)(bei)(bei)達(da)(da)到約(yue)25512公里，而(er)體積則達(da)(da)地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)8倍(bei)(bei)(bei)(bei)，密(mi)度(du)為地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)1.07倍(bei)(bei)(bei)(bei)。它(ta)和(he)另外四(si)顆(ke)行星(xing)一(yi)起圍繞著巨蟹(xie)座(zuo)(zuo)中一(yi)顆(ke)類似太陽恒星(xing)公轉(zhuan)。巨蟹(xie)座(zuo)(zuo)55e距離(li)母(mu)星(xing)很近，以至于每年只有18個小時。它(ta)還是潮汐鎖定的(de)，也就是說不像地(di)(di)(di)球(qiu)(qiu)這樣自轉(zhuan)，而(er)是有一(yi)個永久性的(de)白晝側(ce)(ce)和(he)黑夜側(ce)(ce)。

自轉周期

美國(guo)宇(yu)航局斯皮策紅外(wai)望遠鏡探測到巨蟹(xie)座55e行星的光線，這顆(ke)行星環(huan)繞(rao)一顆(ke)距離地球(qiu)41光年的恒星運行。巨蟹(xie)座55e行星自轉一周僅相當于地球(qiu)18個小時。

發現意義

該行星的發現或(huo)將是研究行星演化、存留的一個(ge)重(zhong)大突破。由于(yu)其密(mi)度接近(jin)于(yu)鉛，且離地球是如(ru)此之近(jin)，以(yi)(yi)至于(yu)人們可以(yi)(yi)直接用肉眼(yan)觀察到其母(mu)恒星。

雖然巨蟹(xie)座55e上(shang)面地獄般的(de)(de)灼熱意味著不可(ke)能有(you)生(sheng)命存(cun)在(zai)，但此類型的(de)(de)行星仍是(shi)科學家迫切希望(wang)用望(wang)遠鏡觀測(ce)的(de)(de)。因為母(mu)恒星明亮的(de)(de)高(gao)亮度讓很多(duo)種敏感的(de)(de)測(ce)量變得可(ke)行，所以巨蟹(xie)座55e是(shi)一個測(ce)驗(yan)行星形成、演(yan)化(hua)和(he)存(cun)留的(de)(de)理論的(de)(de)完美實驗(yan)室。

發現歷程

科學(xue)家與2004年首(shou)次發現了(le)(le)巨蟹座(zuo)55。而發現巨蟹座(zuo)55e行星的(de)加拿大(da)空間望遠鏡“MOST”是科學(xue)家觀察(cha)研究這個“超(chao)級地球”最直接的(de)手段和方法。“MOST”造價低廉，僅有手提箱(xiang)般大(da)小，2003年由(you)加拿大(da)太(tai)空總署發射，受命觀測(ce)10顆星球。其最初僅預(yu)定(ding)工作一(yi)年時間，但8年過去了(le)(le)MOST卻(que)仍然運行良好，共(gong)已經觀測(ce)了(le)(le)超(chao)過2000顆星球。

據科學家介(jie)紹，母恒(heng)星(xing)巨(ju)蟹(xie)座(zuo)55A距地球(qiu)(qiu)大(da)約40光年距離，和太陽一(yi)樣是(shi)一(yi)顆黃矮星(xing)，在(zai)之(zhi)(zhi)(zhi)后兩個月中人們可用肉眼在(zai)巨(ju)蟹(xie)星(xing)座(zuo)中觀察(cha)到(dao)它。當巨(ju)蟹(xie)55座(zuo)e處于(yu)白晝(zhou)時，其母恒(heng)星(xing)看上去會(hui)比夜(ye)間(jian)大(da)60倍(bei)，亮(liang)度則是(shi)夜(ye)間(jian)的(de)(de)(de)3600倍(bei)。巨(ju)蟹(xie)座(zuo)55e是(shi)一(yi)個4行星(xing)系統(tong)的(de)(de)(de)組成部(bu)分，自1997年來一(yi)直(zhi)處于(yu)科學家的(de)(de)(de)監視下，由(you)(you)于(yu)發現(xian)(xian)其密度之(zhi)(zhi)(zhi)高(gao)、同地球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)距離之(zhi)(zhi)(zhi)近而引起(qi)了(le)關注。此(ci)行星(xing)系統(tong)是(shi)通(tong)過(guo)“多普勒方法”發現(xian)(xian)的(de)(de)(de)，此(ci)方法可測量某星(xing)球(qiu)(qiu)由(you)(you)受其他未(wei)知星(xing)球(qiu)(qiu)引起(qi)的(de)(de)(de)不穩定(ding)擺動。

盡管巨蟹55e表(biao)面溫度(du)接近2700攝氏度(du)，但(dan)有些天文學(xue)家認為巨蟹座55e的強大引(yin)力(li)可(ke)(ke)能仍使其能夠保持一個大氣層(ceng)。這種類型的行星(xing)(xing)被稱(cheng)為“超級(ji)地球(qiu)”（Super-Earths），即擁有大氣層(ceng)、體積相當(dang)于地球(qiu)10倍的行星(xing)(xing)，一直讓科學(xue)家抱(bao)有特殊興趣，因(yin)其有成為固(gu)體的可(ke)(ke)能性(xing)，抑(yi)或(huo)存在著(zhu)液態海洋。這意味著(zhu)如果溫度(du)等其他條件合(he)適，它們有可(ke)(ke)能成為潛在外星(xing)(xing)生命形(xing)式的家園。

不列顛哥(ge)倫(lun)比(bi)亞大學教授馬修(xiu)斯（Jaymie Matthews）興(xing)奮的(de)稱：“這簡直和《星際迷(mi)航》（Star Trek）電影中(zhong)的(de)柯克(ke)船長所做的(de)事一樣。我們終于(yu)實現了——可能還超越了——童年夢(meng)想中(zhong)的(de)科幻場景。”

發現機構

該行(xing)星發現小組的(de)天(tian)(tian)文學家來自(zi)包括麻省理工學院、不列顛(dian)哥倫比(bi)亞大學、史(shi)密森松天(tian)(tian)體物理中心以及加(jia)州圣克魯斯大學等研究(jiu)機構。

相關新聞

自從發(fa)現(xian)巨蟹(xie)座(zuo)55e行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)，天文學家日益發(fa)現(xian)更(geng)多關于(yu)這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)的奇特(te)特(te)征，研究人員現(xian)已知道這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)巨蟹(xie)座(zuo)55e恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)(位于(yu)巨蟹(xie)星(xing)(xing)(xing)(xing)座(zuo))系統(tong)中(zhong)5顆(ke)系外行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)其(qi)中(zhong)之(zhi)(zhi)一。由于(yu)巨蟹(xie)座(zuo)55e行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)擁(yong)有(you)超密集質量和極端近(jin)距(ju)(ju)離軌道，從而使它格外令天文學家關注，它與恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(xing)之(zhi)(zhi)間的距(ju)(ju)離比水星(xing)(xing)(xing)(xing)和太陽(yang)之(zhi)(zhi)間距(ju)(ju)離近(jin)26倍。

這項最新斯皮(pi)策觀測顯示(shi)，巨蟹(xie)座55e行(xing)星(xing)(xing)朝向(xiang)恒星(xing)(xing)的(de)(de)(de)一(yi)側非常熾熱，溫度接近于1726攝氏度。這顆行(xing)星(xing)(xing)很可能是一(yi)個黑暗的(de)(de)(de)星(xing)(xing)球，它缺少(shao)充實的(de)(de)(de)大氣層來加(jia)熱朝向(xiang)恒星(xing)(xing)的(de)(de)(de)反向(xiang)一(yi)側。

更為奇特的是，這顆(ke)行(xing)星(xing)遍布淤泥，之前斯皮策(ce)望遠鏡(jing)的觀測數(shu)據顯示巨蟹座55e行(xing)星(xing)五分(fen)之一(yi)質量(liang)是由較輕元素構(gou)成，其中包括水，但(dan)是極端熾熱的溫度(du)和大氣壓(ya)力在(zai)這顆(ke)行(xing)星(xing)表面(mian)形成一(yi)種“超臨界(jie)流(liu)體(supercritical fluid)”狀態(tai)。

超(chao)臨界(jie)流體可以想像成為液體狀態(tai)(tai)下的氣體，它存(cun)在于極端大(da)氣壓(ya)力和(he)溫度環境。在地球(qiu)上，在蒸汽發(fa)動機中水可以達到(dao)超(chao)臨界(jie)流體狀態(tai)(tai)。

之前在對巨蟹(xie)座(zuo)55e行星(xing)的(de)研究中(zhong)，采用(yong)一(yi)種叫(jiao)做(zuo)凌日法的(de)技(ji)術來分析這顆行星(xing)途經主恒(heng)星(xing)前方時所發生的(de)變化(hua)，在這項最(zui)新研究中(zhong)，天文學家使用(yong)斯皮策望遠鏡勘測到巨蟹(xie)座(zuo)55e行星(xing)自身釋放的(de)紅(hong)外光線(xian)。

斯(si)皮策(ce)望遠鏡對巨蟹座55e行星的(de)最(zui)新(xin)觀測(ce)結果與超臨(lin)界(jie)流體水(shui)世界(jie)理論(lun)相吻合，這(zhe)顆行星很(hen)可(ke)能是覆蓋超臨(lin)界(jie)流體水(shui)的(de)巖石星球(qiu)，并在(zai)星球(qiu)表(biao)面形成蒸汽層。

比利時列日(ri)大(da)學(xue)邁(mai)克爾-吉倫(lun)首席調查員邁(mai)克爾-吉倫(lun)(Michael Gillon)說：“這非常類(lei)似于海王星(xing)(xing)，如果將海王星(xing)(xing)軌道距離更接近太陽，將觀測到它的大(da)氣層出現(xian)蒸發現(xian)象(xiang)。”這項研究報告詳細(xi)情況發表在《天體物理學(xue)雜志》上。

2003年，美國(guo)宇(yu)航局投資7.7億美元(yuan)建造的斯皮策太空望(wang)遠鏡(jing)發射升空，當前處于延(yan)長任務(wu)期，主要進行宇(yu)宙紅外線(xian)觀(guan)測研究。美國(guo)宇(yu)航局官員(yuan)表示，在(zai)延(yan)長任務(wu)期中，望(wang)遠鏡(jing)工程師調整了幾項(xiang)觀(guan)測設置，從而有助于實(shi)現行星(xing)觀(guan)測最優(you)化(hua)效果。

美國宇(yu)航(hang)局下(xia)一個重要紅外太空觀測平臺――詹姆斯·韋伯太空望遠(yuan)鏡預計(ji)于2018年發射，它將潛(qian)在揭曉巨蟹座55e行星和其他類似超地球行星更多的詳細(xi)情況。

美(mei)國宇航局噴氣推進實(shi)驗室斯皮策項目科學家邁克爾-維爾納(Michael Werner)說：“我們可以想像40年前，當時還未發(fa)現系外行星，正是基于(yu)斯皮策望遠鏡的(de)優異性能，它能夠適(shi)應新的(de)宇宙探索領(ling)域，并獲得突破性天文發(fa)現。”

最新特征

天文學家觀測到一個“超級(ji)地球”的(de)(de)(de)溫度變化異常劇烈(lie)——這(zhe)是(shi)科學家第一次觀察到太陽系之外巖質(zhi)行星的(de)(de)(de)大氣變化——據信它可能是(shi)由大量的(de)(de)(de)火山活動引起的(de)(de)(de)，進一步增加了(le)這(zhe)顆(ke)“鉆(zhan)石行星”的(de)(de)(de)神秘性(xing)。

“這是我們首次觀(guan)察到(dao)系外行(xing)星放(fang)出變化如此劇烈的光(guang)線，”劍橋大學(xue)天(tian)文(wen)研究所的尼庫·馬(ma)杜蘇丹(dan)博士說，“在此之前，天(tian)文(wen)學(xue)界尚(shang)未(wei)探(tan)測到(dao)任(ren)何其(qi)他‘超級(ji)地球’的熱輻射信息和表面活動(dong)信息。”

劍橋大學的(de)科(ke)學家們(men)首次探(tan)測到太陽系(xi)(xi)之外巖質行星的(de)大氣(qi)變(bian)(bian)化，同時(shi)還(huan)發現在(zai)(zai)兩年的(de)時(shi)間(jian)內溫度變(bian)(bian)化了近三倍(bei)。盡管研(yan)究(jiu)者很快指出變(bian)(bian)化的(de)誘因還(huan)需要進一(yi)(yi)步研(yan)究(jiu)，但是(shi)他們(men)相信行星表(biao)面(mian)(mian)的(de)大量火山活動(dong)很可(ke)能是(shi)原(yuan)因所在(zai)(zai)。掌(zhang)握窺視巖質超(chao)級(ji)地球的(de)大氣(qi)層以及觀(guan)察表(biao)面(mian)(mian)環境(jing)的(de)能力，是(shi)邁(mai)向(xiang)確認系(xi)(xi)外宜居行星的(de)一(yi)(yi)個重要里(li)程碑(bei)。

借助于(yu)美國航空航天(tian)局的(de)斯(si)皮(pi)策空間(jian)望遠鏡，科(ke)(ke)學家(jia)們觀(guan)察到了(le)(le)系(xi)外行(xing)星發出的(de)熱輻射。這顆系(xi)外行(xing)星名為巨蟹座55e，圍繞著(zhu)一顆類太陽(yang)恒星旋轉，位(wei)于(yu)40光年之(zhi)外的(de)巨蟹座。科(ke)(ke)學家(jia)首次(ci)發現了(le)(le)快速的(de)環境變(bian)化，行(xing)星白晝側的(de)溫(wen)度(du)(du)在1000至(zhi)2700攝氏(shi)度(du)(du)之(zhi)間(jian)擺動。科(ke)(ke)學家(jia)相信(xin)這樣的(de)溫(wen)度(du)(du)變(bian)化可能是由巨大的(de)氣體(ti)流和塵(chen)埃流造(zao)成的(de)，而這些(xie)流束的(de)起因很(hen)可能是火山(shan)。火山(shan)活動具有異常高(gao)的(de)活動頻率，高(gao)于(yu)木衛(wei)一——太陽(yang)系(xi)中地(di)質最活躍的(de)天(tian)體(ti)。

科學(xue)家們(men)(men)之前(qian)研(yan)究的(de)(de)系外行星(xing)(xing)大多(duo)數都是(shi)(shi)類似于土星(xing)(xing)和土星(xing)(xing)的(de)(de)大型氣(qi)體(ti)行星(xing)(xing)，這(zhe)是(shi)(shi)因為(wei)他們(men)(men)體(ti)積大，相對(dui)容易被(bei)發現。最(zui)近(jin)幾年，科學(xue)家們(men)(men)已經能夠測繪很(hen)多(duo)氣(qi)體(ti)行星(xing)(xing)的(de)(de)環境，但是(shi)(shi)研(yan)究質量(liang)為(wei)地球(qiu)一倍至十倍之間的(de)(de)超級地球(qiu)仍(reng)然(ran)是(shi)(shi)困(kun)難重(zhong)重(zhong)。之前(qian)關于巨蟹座55e的(de)(de)觀測顯示(shi)它含有豐(feng)富的(de)(de)碳(tan)，這(zhe)意(yi)味(wei)著它是(shi)(shi)由鉆(zhan)石構成的(de)(de)。科學(xue)家們(men)(men)相信(xin)，它是(shi)(shi)第(di)一個(ge)主要(yao)由鉆(zhan)石構成的(de)(de)行星(xing)(xing)。然(ran)而，這(zhe)次新(xin)的(de)(de)發現很(hen)大程度上(shang)攪渾(hun)了(le)早(zao)期(qi)的(de)(de)判斷，并(bing)且開(kai)啟了(le)新(xin)問題(ti)。