巨蟹座55e是一顆環(huán)繞著巨蟹座55A的太陽(yáng)系外行星，大小是海王星的51%，直徑達(dá)2.55萬(wàn)公里，質(zhì)量和密度分別是地球的8.63倍和1.07倍，是至2012年為止發(fā)現(xiàn)的密度最大的固態(tài)行星，表面溫度接近2700攝氏度。距離地球相當(dāng)近，為40.2±0.4光年。

2016年2月，歐洲太空總署發(fā)布巨蟹座55e圖片。根據(jù)從NASA斯皮策紅外望遠(yuǎn)鏡的對(duì)該行星兩年期觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示，兩年中該行星溫度變化幅度就達(dá)3倍之多，表面溫度從1000攝氏度變?yōu)?700攝氏度，變化相當(dāng)之快。

行星介紹

行星外形

巨蟹座55e（英文：Cancri 55 e）是一的環(huán)繞著巨蟹座55A的太陽(yáng)系外行星，表面多巖石，他離母恒星很近，公轉(zhuǎn)周期不到兩天。

巨蟹座55e是一顆“超級(jí)地球”，構(gòu)造為巖質(zhì)，大小約為地球的兩倍，質(zhì)量約為地球的八倍，其直徑比地球大2倍達(dá)到約25512公里，而體積則達(dá)地球的8倍，密度為地球的1.07倍。它和另外四顆行星一起圍繞著巨蟹座中一顆類(lèi)似太陽(yáng)恒星公轉(zhuǎn)。巨蟹座55e距離母星很近，以至于每年只有18個(gè)小時(shí)。它還是潮汐鎖定的，也就是說(shuō)不像地球這樣自轉(zhuǎn)，而是有一個(gè)永久性的白晝側(cè)和黑夜側(cè)。

自轉(zhuǎn)周期

美國(guó)宇航局斯皮策紅外望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到巨蟹座55e行星的光線，這顆行星環(huán)繞一顆距離地球41光年的恒星運(yùn)行。巨蟹座55e行星自轉(zhuǎn)一周僅相當(dāng)于地球18個(gè)小時(shí)。

發(fā)現(xiàn)意義

該行星的發(fā)現(xiàn)或?qū)⑹茄芯啃行茄莼?、存留的一個(gè)重大突破。由于其密度接近于鉛，且離地球是如此之近，以至于人們可以直接用肉眼觀察到其母恒星。

雖然巨蟹座55e上面地獄般的灼熱意味著不可能有生命存在，但此類(lèi)型的行星仍是科學(xué)家迫切希望用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)的。因?yàn)槟负阈敲髁恋母吡炼茸尯芏喾N敏感的測(cè)量變得可行，所以巨蟹座55e是一個(gè)測(cè)驗(yàn)行星形成、演化和存留的理論的完美實(shí)驗(yàn)室。

發(fā)現(xiàn)歷程

科學(xué)家與2004年首次發(fā)現(xiàn)了巨蟹座55。而發(fā)現(xiàn)巨蟹座55e行星的加拿大空間望遠(yuǎn)鏡“MOST”是科學(xué)家觀察研究這個(gè)“超級(jí)地球”最直接的手段和方法?！癕OST”造價(jià)低廉，僅有手提箱般大小，2003年由加拿大太空總署發(fā)射，受命觀測(cè)10顆星球。其最初僅預(yù)定工作一年時(shí)間，但8年過(guò)去了MOST卻仍然運(yùn)行良好，共已經(jīng)觀測(cè)了超過(guò)2000顆星球。

據(jù)科學(xué)家介紹，母恒星巨蟹座55A距地球大約40光年距離，和太陽(yáng)一樣是一顆黃矮星，在之后兩個(gè)月中人們可用肉眼在巨蟹星座中觀察到它。當(dāng)巨蟹55座e處于白晝時(shí)，其母恒星看上去會(huì)比夜間大60倍，亮度則是夜間的3600倍。巨蟹座55e是一個(gè)4行星系統(tǒng)的組成部分，自1997年來(lái)一直處于科學(xué)家的監(jiān)視下，由于發(fā)現(xiàn)其密度之高、同地球的距離之近而引起了關(guān)注。此行星系統(tǒng)是通過(guò)“多普勒方法”發(fā)現(xiàn)的，此方法可測(cè)量某星球由受其他未知星球引起的不穩(wěn)定擺動(dòng)。

盡管巨蟹55e表面溫度接近2700攝氏度，但有些天文學(xué)家認(rèn)為巨蟹座55e的強(qiáng)大引力可能仍使其能夠保持一個(gè)大氣層。這種類(lèi)型的行星被稱(chēng)為“超級(jí)地球”（Super-Earths），即擁有大氣層、體積相當(dāng)于地球10倍的行星，一直讓科學(xué)家抱有特殊興趣，因其有成為固體的可能性，抑或存在著液態(tài)海洋。這意味著如果溫度等其他條件合適，它們有可能成為潛在外星生命形式的家園。

不列顛哥倫比亞大學(xué)教授馬修斯（Jaymie Matthews）興奮的稱(chēng)：“這簡(jiǎn)直和《星際迷航》（Star Trek）電影中的柯克船長(zhǎng)所做的事一樣。我們終于實(shí)現(xiàn)了——可能還超越了——童年夢(mèng)想中的科幻場(chǎng)景?！?/p>

發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)

該行星發(fā)現(xiàn)小組的天文學(xué)家來(lái)自包括麻省理工學(xué)院、不列顛哥倫比亞大學(xué)、史密森松天體物理中心以及加州圣克魯斯大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)。

相關(guān)新聞

自從發(fā)現(xiàn)巨蟹座55e行星，天文學(xué)家日益發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于這顆行星的奇特特征，研究人員現(xiàn)已知道這顆行星是巨蟹座55e恒星(位于巨蟹星座)系統(tǒng)中5顆系外行星其中之一。由于巨蟹座55e行星擁有超密集質(zhì)量和極端近距離軌道，從而使它格外令天文學(xué)家關(guān)注，它與恒星之間的距離比水星和太陽(yáng)之間距離近26倍。

這項(xiàng)最新斯皮策觀測(cè)顯示，巨蟹座55e行星朝向恒星的一側(cè)非常熾熱，溫度接近于1726攝氏度。這顆行星很可能是一個(gè)黑暗的星球，它缺少充實(shí)的大氣層來(lái)加熱朝向恒星的反向一側(cè)。

更為奇特的是，這顆行星遍布淤泥，之前斯皮策望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示巨蟹座55e行星五分之一質(zhì)量是由較輕元素構(gòu)成，其中包括水，但是極端熾熱的溫度和大氣壓力在這顆行星表面形成一種“超臨界流體(supercritical fluid)”狀態(tài)。

超臨界流體可以想像成為液體狀態(tài)下的氣體，它存在于極端大氣壓力和溫度環(huán)境。在地球上，在蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)中水可以達(dá)到超臨界流體狀態(tài)。

之前在對(duì)巨蟹座55e行星的研究中，采用一種叫做凌日法的技術(shù)來(lái)分析這顆行星途經(jīng)主恒星前方時(shí)所發(fā)生的變化，在這項(xiàng)最新研究中，天文學(xué)家使用斯皮策望遠(yuǎn)鏡勘測(cè)到巨蟹座55e行星自身釋放的紅外光線。

斯皮策望遠(yuǎn)鏡對(duì)巨蟹座55e行星的最新觀測(cè)結(jié)果與超臨界流體水世界理論相吻合，這顆行星很可能是覆蓋超臨界流體水的巖石星球，并在星球表面形成蒸汽層。

比利時(shí)列日大學(xué)邁克爾-吉倫首席調(diào)查員邁克爾-吉倫(Michael Gillon)說(shuō)：“這非常類(lèi)似于海王星，如果將海王星軌道距離更接近太陽(yáng)，將觀測(cè)到它的大氣層出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象?！边@項(xiàng)研究報(bào)告詳細(xì)情況發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上。

2003年，美國(guó)宇航局投資7.7億美元建造的斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)射升空，當(dāng)前處于延長(zhǎng)任務(wù)期，主要進(jìn)行宇宙紅外線觀測(cè)研究。美國(guó)宇航局官員表示，在延長(zhǎng)任務(wù)期中，望遠(yuǎn)鏡工程師調(diào)整了幾項(xiàng)觀測(cè)設(shè)置，從而有助于實(shí)現(xiàn)行星觀測(cè)最優(yōu)化效果。

美國(guó)宇航局下一個(gè)重要紅外太空觀測(cè)平臺(tái)――詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡預(yù)計(jì)于2018年發(fā)射，它將潛在揭曉巨蟹座55e行星和其他類(lèi)似超地球行星更多的詳細(xì)情況。

美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室斯皮策項(xiàng)目科學(xué)家邁克爾-維爾納(Michael Werner)說(shuō)：“我們可以想像40年前，當(dāng)時(shí)還未發(fā)現(xiàn)系外行星，正是基于斯皮策望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)異性能，它能夠適應(yīng)新的宇宙探索領(lǐng)域，并獲得突破性天文發(fā)現(xiàn)?！?/p>

最新特征

天文學(xué)家觀測(cè)到一個(gè)“超級(jí)地球”的溫度變化異常劇烈——這是科學(xué)家第一次觀察到太陽(yáng)系之外巖質(zhì)行星的大氣變化——據(jù)信它可能是由大量的火山活動(dòng)引起的，進(jìn)一步增加了這顆“鉆石行星”的神秘性。

“這是我們首次觀察到系外行星放出變化如此劇烈的光線，”劍橋大學(xué)天文研究所的尼庫(kù)·馬杜蘇丹博士說(shuō)，“在此之前，天文學(xué)界尚未探測(cè)到任何其他‘超級(jí)地球’的熱輻射信息和表面活動(dòng)信息?！?/p>

劍橋大學(xué)的科學(xué)家們首次探測(cè)到太陽(yáng)系之外巖質(zhì)行星的大氣變化，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)在兩年的時(shí)間內(nèi)溫度變化了近三倍。盡管研究者很快指出變化的誘因還需要進(jìn)一步研究，但是他們相信行星表面的大量火山活動(dòng)很可能是原因所在。掌握窺視巖質(zhì)超級(jí)地球的大氣層以及觀察表面環(huán)境的能力，是邁向確認(rèn)系外宜居行星的一個(gè)重要里程碑。

借助于美國(guó)航空航天局的斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡，科學(xué)家們觀察到了系外行星發(fā)出的熱輻射。這顆系外行星名為巨蟹座55e，圍繞著一顆類(lèi)太陽(yáng)恒星旋轉(zhuǎn)，位于40光年之外的巨蟹座。科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了快速的環(huán)境變化，行星白晝側(cè)的溫度在1000至2700攝氏度之間擺動(dòng)?？茖W(xué)家相信這樣的溫度變化可能是由巨大的氣體流和塵埃流造成的，而這些流束的起因很可能是火山。火山活動(dòng)具有異常高的活動(dòng)頻率，高于木衛(wèi)一——太陽(yáng)系中地質(zhì)最活躍的天體。

科學(xué)家們之前研究的系外行星大多數(shù)都是類(lèi)似于土星和土星的大型氣體行星，這是因?yàn)樗麄凅w積大，相對(duì)容易被發(fā)現(xiàn)。最近幾年，科學(xué)家們已經(jīng)能夠測(cè)繪很多氣體行星的環(huán)境，但是研究質(zhì)量為地球一倍至十倍之間的超級(jí)地球仍然是困難重重。之前關(guān)于巨蟹座55e的觀測(cè)顯示它含有豐富的碳，這意味著它是由鉆石構(gòu)成的?？茖W(xué)家們相信，它是第一個(gè)主要由鉆石構(gòu)成的行星。然而，這次新的發(fā)現(xiàn)很大程度上攪渾了早期的判斷，并且開(kāi)啟了新問(wèn)題。