什么是已知的最小行星

夜空中最“mini”的（行）星

開(kāi)普勒37-b行星被認(rèn)定為最小的行星已經(jīng)十多年了，但它無(wú)法永遠(yuǎn)保持這個(gè)名號(hào)。

圖1：Charon出現(xiàn)在新視野號(hào)空間探測(cè)器于2015年7月13日和14日獲取的一張自然色彩圖像中。該圖片于2015年7月24日發(fā)布（圖片來(lái)源：國(guó)家航空航天局/JUAPL/SwRI)）

以天文學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，地球很小，畢竟太陽(yáng)系最大的行星木星足足可以容納1300多個(gè)地球。但地球并不是太陽(yáng)系中最小的行星。2006年冥王星被降級(jí)為矮行星后，太陽(yáng)系最小行星的稱號(hào)屬于水金星。那么是否還有更小的行星存在呢？如果有的話，我們對(duì)其是否有所了解？

非常小的系外行星或繞其他恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的行星是很難被發(fā)現(xiàn)的。在科學(xué)家們已經(jīng)找到的這些行星中，最小的是開(kāi)普勒（Kepler）37-b。2013年科學(xué)家們使用開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了這顆比水金屬還要小、與月亮大小相似的行星。

“我們?cè)l(fā)現(xiàn)相當(dāng)多的地球大小的行星，但不曾發(fā)現(xiàn)過(guò)比地球更小的行星，Kepler37-b有點(diǎn)不同尋?！保瑖?guó)家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心的天體物理學(xué)家托馬斯-巴克利說(shuō)道到。他是于2013年發(fā)表并首次確認(rèn)Kepler37-b行星存在論文的第一作者。

開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的所有系外行星包括Kepler37-b在內(nèi)，都是通過(guò)“凌日法”檢測(cè)到的。當(dāng)遙遠(yuǎn)的行星繞著它們的恒星運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它們會(huì)凌日，或者說(shuō)從我們視角看過(guò)去，這些行星在經(jīng)過(guò)它們的恒星時(shí)會(huì)導(dǎo)致恒星微弱地變暗。對(duì)那些相對(duì)于太陽(yáng)系位置合適的恒星和行星，科學(xué)家可以分析這種變暗的現(xiàn)象并推斷出有行星存在，還能了解一些關(guān)于該行星的性質(zhì)，比如由什么構(gòu)成、距離其恒星多遠(yuǎn)以及大小等信息。

正如其名所示，Kepler37-b這顆微小的系外行星繞著距離地球約209光年的Kepler37恒星運(yùn)轉(zhuǎn)。Kepler37是與太陽(yáng)相同類型的恒星，但略小和更冷，它還有另外三顆行星，不過(guò)都不像Kepler37-b那樣小。為了確認(rèn)Kepler37的大小 -、也包括Kepler37-b大小， 巴克利說(shuō)他的團(tuán)隊(duì)與使用天體聲學(xué)分析（即對(duì)恒星亮度自然振蕩進(jìn)行分析）的同事合作工作。

Kepler37-b是一顆巖石行星，距離其恒星比地球甚至水星距離太陽(yáng)的距離都要近得多。因此，Kepler37-b只需要13.4個(gè)地球日繞恒星運(yùn)轉(zhuǎn)一周。與水星類似，它很可能有一個(gè)極端惡劣的表面，并且沒(méi)有大氣層。

不過(guò)Kepler37-b真的是一個(gè)行星嗎？它顯然不t同于太陽(yáng)系中的任何行星。其實(shí)行星的定義主要適用于我們的太陽(yáng)系，巴克利說(shuō)道。根據(jù)國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)（IAU）的規(guī)定，一顆行星必須繞著恒星運(yùn)轉(zhuǎn)，足夠大以形成球狀體，并且清除掉其軌道和周圍區(qū)域內(nèi)與其大小相似的物體。巴克利表示，對(duì)系外行星來(lái)說(shuō)，很難確定它是否真正清除了軌道上的碎片和大小相似的物體，這一點(diǎn)尤其困難。

但這一點(diǎn)對(duì)Kepler37-b來(lái)說(shuō)幾乎沒(méi)有什么疑問(wèn)。巴克利說(shuō)：“Kepler37-b足夠大，有足夠的引力；離恒星足夠近，可以清除出一片影響區(qū)域。所以無(wú)論如何定義，它肯定會(huì)被認(rèn)為是一個(gè)行星”。

巴克利表示，盡管Kepler37-b已經(jīng)擁有“最小行星”的稱號(hào)超過(guò)十年了，但它不會(huì)永遠(yuǎn)保持這個(gè)稱號(hào)。自從2018年凱普勒太空望遠(yuǎn)鏡退役，科學(xué)家們一直在設(shè)計(jì)新的方法來(lái)發(fā)現(xiàn)系外行星，包括由巴克利作為運(yùn)營(yíng)科學(xué)家的南希.格雷斯.羅曼太空望遠(yuǎn)鏡。

科學(xué)家使用一種被稱為“微引力透鏡”的方法來(lái)尋找系外行星。微引力透鏡現(xiàn)象指的是一顆恒星的引力使得遠(yuǎn)處背景中的其他恒星發(fā)出的光發(fā)生彎曲。如果近處的恒星、背后遠(yuǎn)處的恒星和觀測(cè)者恰好在一條直線上，那么近處的恒星就可以使得遠(yuǎn)處恒星發(fā)出的發(fā)散光匯聚，如果較近的恒星有行星繞其運(yùn)動(dòng)，則光線會(huì)被進(jìn)一步匯聚?？茖W(xué)家可以通過(guò)分析接收光波中微小的變化來(lái)推斷出圍繞著較近恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的行星的特性。

根據(jù)國(guó)家航空航天局的說(shuō)法，南希.格雷斯.羅曼望遠(yuǎn)鏡通過(guò)掃描天空中的微引力透鏡事件可能會(huì)發(fā)現(xiàn)大約2600顆系外行星。巴克利表示，這個(gè)新望遠(yuǎn)鏡“幾乎肯定會(huì)找到比Kepler37-b更小的行星。

BY: Rebecca Sohn

FY: 封博問(wèn)

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