人類首次在太陽系外的行星身邊發現衛星

NASA / ESA / L. Hustak

有可信的證據表明，開普勒望遠鏡和哈勃太空望遠鏡攜手在一顆位於太陽系以外的巨行星身邊發現了一顆衛星。雖然這顆衛星的個頭巨大，大到和海王星差不多，與人們印象中的衛星形象有較大差距，但它被認為是人類在系外行星身邊發現的首顆衛星。這顆衛星的主星名叫開普勒1625b，和地球的距離有大約8000光年。

主導相關研究並從數據中發現可能存在這顆衛星的科學家以Alex Teachey和David Kipping為首。根據早前的研究，大衛星不太可能存在於離恆星非常近的大行星周圍。這類行星在形成後向內遷徙的過程中多半會失去它們的衛星。因此他們把目光盯在了軌道半徑較大的行星身上。科學家之所以先行尋找那些巨大的衛星，只是因為它們最容易尋找。

Teachey和Kipping研究了384顆他們選定的行星，這些行星的公轉周期至少在30個地球日。結果發現，一顆名叫開普勒1625b的行星從其恆星前方掠過時產生的光變曲線非常古怪。這顆行星的質量大約是木星的3倍，體積大約是木星的6至12倍，公轉周期大約是287個地球日，而其圍繞運行的恆星質量和我們的太陽相當，是一顆類日行星，只是比太陽要老得多。

兩位科學家動用哈勃太空望遠鏡對其進行了40個小時的觀察，並在2017年10月這顆行星再次從其恆星前方掠過時，觀察到了兩處異常。

第一處異常是這顆行星的凌星發生時間竟然提前了75分鐘。這意味著這顆行星受到了引力的攝動。第二處異常出現在恆星亮度的變化上。在長達19個小時的凌星過程結束後3.5小時，恆星的亮度發生了第二次相對較弱的下跌。

基於這些異常，兩位科學家相信，開普勒1625b身邊存在衛星是最佳的解釋。首先這個行星系統里沒有其他行星足以造成發生在開普勒1635b身上的引力攝動現象，其次恆星亮度的二次下跌與一顆衛星伴隨其行星從恆星前方掠過時產生的現象相符。

觀測所獲數據以及相關建模結果顯示，這顆衛星和海王星差不多大，是開普勒1625b質量的1.5%。而這一比例是科學家聲稱自己找到的是一顆衛星，而不是一對雙行星的關鍵論據。這個比例和我們地月系的比例相近。月球的質量是地球的1.2%。

開普勒1625b的這顆衛星距離其行星大約300萬公里，是地月距離的8倍。但是由於它非常巨大，因此在開普勒1625b的天空中，它看上去是我們在地球上看到的月球面積的2倍。如此巨大的衛星，不太可能是其行星通過引力俘獲的，也不可能天體碰撞的產物。它最有可能是從環繞行星的物質盤中產生的，就像木星的大衛星們一樣。

有意思的是開普勒1625b正好位於其恆星的宜居帶內，不過由於這顆衛星過於巨大，幾乎可以肯定是一顆全然的氣體星球，沒有可供液態水蓄積的表面。但是由於開普勒1625b的恆星形成於100億年前，比太陽年長大約一倍還多，因此這顆類日恆星很有可能比今天的太陽溫度要高。而這卻意外地提升了開普勒1625b的衛星與地球相似的可能。恆星輻射的增強，可能會吹跑它擁有的大部分氣體，從而使它的質量變得和我們地球相近。

當然這是純然的猜測，目前還沒有任何證據可以支持或者進行反駁。開普勒1625b的恆星現在正處在轉變階段，所以無論做什麼樣的想像其實都不為過。

相關論文發表在10月3日的《科學：進取》雜誌上。接下來科學家要做的事則是利用哈勃太空望遠鏡對這顆系外衛星——現已被命名為開普勒1625b-i——作進一步的確認。

[參閱] http://advances.sciencemag.org/content/4/10/eaav1784

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！