天文學(xué)家們組成的一個(gè)國際合作小組已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一顆“超級(jí)地球”,它在一個(gè)大約9000光年以外的遙遠(yuǎn)太陽系的寒冷偏遠(yuǎn)地帶中公轉(zhuǎn)。這顆行星的體重是地球的13倍,溫度為200℃,這是在我們太陽系以外迄今發(fā)現(xiàn)的最寒冷的行星之一。MicroFUN合作計(jì)劃的領(lǐng)導(dǎo)人,美國俄亥俄州立大學(xué)的天文學(xué)教授安德魯·古爾德指出了這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)關(guān)鍵含義。“首先,”古爾德說,“這顆冰封的超級(jí)地球在它的恒星周圍所支配的區(qū)域,相當(dāng)于我們太陽系中的氣態(tài)巨行星——木星和土星——所處的位置。我們之前還從來沒有見過一個(gè)這樣的系統(tǒng),因?yàn)槲覀冞€從未擁有過可以找到它們的方法。”
“其次,”他補(bǔ)充說,“這些冰凍超級(jí)地球是相當(dāng)普遍的。所有恒星中約有35%都擁有這樣的行星?!?/p>
天文學(xué)家們已經(jīng)將一篇關(guān)于這顆行星的論文投給了《天體物理雜志通訊》。
MicroFUN是利用一種被稱為“微引力透鏡”的現(xiàn)象來搜尋行星的。當(dāng)一個(gè)大質(zhì)量天體,例如恒星,從另一顆在背景中閃耀的恒星前方經(jīng)過時(shí),這種現(xiàn)象就會(huì)發(fā)生。這個(gè)天體的強(qiáng)大引力,會(huì)使更遙遠(yuǎn)恒星發(fā)出的光線彎折,就像一個(gè)透鏡一樣放大它們。在我們地球上,當(dāng)透鏡恒星從其前方經(jīng)過時(shí),被放大的恒星就會(huì)變亮,在透鏡遠(yuǎn)去的時(shí)候,再變暗回來。
OGLE(光學(xué)引力透鏡實(shí)驗(yàn))合作小組在2005年4月最先發(fā)現(xiàn)了這顆被引力放大的恒星。將兩個(gè)小組的觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合在一起,古爾德和OGLE的領(lǐng)導(dǎo)人、波蘭華沙大學(xué)天文臺(tái)的安杰依·烏戴斯基在5月1日突然意識(shí)到,這顆恒星增亮的速度太快了,這意味著它可能是行星搜索的一塊極佳的風(fēng)水寶地?!爱?dāng)時(shí)是凌晨4時(shí),”古爾德說,“我非常興奮,發(fā)瘋了一樣找人來觀測(cè)這顆恒星?!?/p>
因此,古爾德把電話打到了亞利桑納的MDM天文臺(tái),當(dāng)時(shí)在那里值班的天文學(xué)家剛好是俄亥俄州立大學(xué)的研究生安德根。古爾德請(qǐng)求安德根在晚上工作的時(shí)候,抽出幾分鐘的時(shí)間,偶爾測(cè)量一下這顆恒星的亮度。不過當(dāng)安德根和他的合作觀測(cè)者,美國密蘇里州互大學(xué)的周愛英(Ai-ying Zhou,音譯)聽說了這個(gè)信號(hào)是如何重要時(shí),他們決定把自己的項(xiàng)目放在一邊,對(duì)這顆恒星的亮度進(jìn)行了超過1000次的測(cè)量。
“他們做了一件大好事——他們的觀測(cè)被證明是至關(guān)重要的,使我們可以確定那里存在著一顆行星?!惫艩柕抡f。
“我認(rèn)為這是一次大好機(jī)會(huì),可以拍攝這次事件的大量照片,來消除任何的疑慮,確認(rèn)這就是一顆行星產(chǎn)生的信號(hào),”安德根回憶說,“由于這個(gè)目標(biāo)只能在一個(gè)較短的時(shí)間窗口中被望遠(yuǎn)鏡看見,我們毫不猶豫地就展開了追蹤觀測(cè)。”
這次的事件也被新西蘭和夏威夷的天文學(xué)家們觀測(cè)到了。
但當(dāng)天文學(xué)家們集合了所有的數(shù)據(jù)之后,他們卻遇到了更大的困難。他們?cè)谛盘?hào)中看到的細(xì)微扭曲,仍然有可能不是行星所產(chǎn)生的,俄亥俄州立大學(xué)的研究生董蘇波(subo Dong,音譯)不得不編寫特殊的軟件,來加速他們的計(jì)算機(jī)模型,以排除其他的可能性。
最終,模型證實(shí)了一顆行星的存在。它的質(zhì)量是地球的13倍,與海王星相當(dāng)。它圍繞著一顆大約是太陽一半大小的恒星運(yùn)行。
古爾德懷疑,這顆行星是一顆荒蕪冰冷的類地行星——一顆寒冷的超級(jí)地球。判斷的依據(jù)是,這顆行星的附近沒有類木行星存在,這個(gè)恒星系統(tǒng)也許缺少制造氣態(tài)行星所必需的氣體。
“我們確實(shí)不能肯定,”他承認(rèn),“如果我們開始取得更多這類行星的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),我們就能拼湊起一個(gè)更好的故事?!?/p>
直到十年以前,科學(xué)家們還沒有證據(jù)來說明其他恒星系統(tǒng)的模樣。自那時(shí)起,大約170顆行星已被發(fā)現(xiàn),其中大部分都是與木星一樣的氣態(tài)巨行星。
只有十幾顆海王星質(zhì)量的行星已經(jīng)被檢測(cè)到,只有兩顆出現(xiàn)在它們自己恒星系統(tǒng)的寒冷偏遠(yuǎn)地帶?!跋乱徊绞牵瑢⑽覀儥z測(cè)模型的靈敏度下推至地球質(zhì)量的行星,”古爾德說,“微引力透鏡是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的最佳途徑?!?/p>
這種技術(shù)是唯一的方法,擁有足夠的靈敏度,可以檢測(cè)到這類行星,他補(bǔ)充說。為了增加發(fā)現(xiàn)類地行星的機(jī)會(huì),他很愿意看到專用于微引力透鏡行星搜索的新一代望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)。