系外行星開(kāi)普勒-1625b及其可能的衛(wèi)星，其大小估計(jì)與海王星相當(dāng)。研究人員稱，這顆潛在衛(wèi)星以及其他類似的系外衛(wèi)星，甚至可能具有自己的衛(wèi)星。

 

　　新浪科技訊北京時(shí)間11月28日消息，系外衛(wèi)星是指在太陽(yáng)系之外圍繞某顆行星——稱為“系外行星”——運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星。自2009年至今，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的開(kāi)普勒探測(cè)器和凌日系外行星巡天衛(wèi)星（TESS）任務(wù)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了將近4000顆系外行星，但天文學(xué)家只對(duì)一顆系外衛(wèi)星進(jìn)行了描述，并且仍然不確定它是不是一顆衛(wèi)星。

 

　　2018年10月，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的天文學(xué)家大衛(wèi)·基平（DavidKipping）和他的研究生亞歷克斯·提徹（AlexTeachey）在《科學(xué)進(jìn)展》（ScienceAdvances）雜志上首次報(bào)告了這顆潛在的系外衛(wèi)星。

 

　　利用NASA的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡，兩位研究者分析了系外行星開(kāi)普勒-1625b（Kepler-1625b）飛過(guò)恒星時(shí)的觀測(cè)數(shù)據(jù)。這是一顆體積與木星相仿的行星，它在經(jīng)過(guò)恒星時(shí)會(huì)遮擋部分光線。通過(guò)對(duì)恒星光變曲線的分析，就能確定行星的特征。

 

　　這種觀測(cè)方法被稱為凌日（掩星）法。天文學(xué)家正是利用該方法發(fā)現(xiàn)了數(shù)千顆系外行星。不過(guò)，在觀察開(kāi)普勒-1625b飛過(guò)恒星前方的過(guò)程時(shí)，研究者發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)驚喜。首先，這顆系外行星飛過(guò)恒星的時(shí)間比預(yù)計(jì)的早了1.25小時(shí)，這表明某些東西正在對(duì)其產(chǎn)生引力牽引作用。其次，在行星完全經(jīng)過(guò)恒星前方之后，光變曲線中出現(xiàn)了一個(gè)很淺的缺口，這可能暗示著開(kāi)普勒-1625b背后還拖著一顆衛(wèi)星。

 

　　大衛(wèi)·基平說(shuō)：“我們已經(jīng)盡可能排除了其他可能性，比如探測(cè)器誤差、系統(tǒng)中其他行星的活動(dòng)，或者其他恒星的活動(dòng)等，但我們無(wú)法找到其他任何一個(gè)假說(shuō)，能解釋我們手上的所有數(shù)據(jù)。”

 

　　這顆潛在的系外衛(wèi)星體積與海王星相當(dāng)，大約為開(kāi)普勒-1625b的三分之一。一般衛(wèi)星的體積通常比它繞行的行星小得多，因此這樣的體積相當(dāng)驚人。就目前的行星-衛(wèi)星系統(tǒng)形成模型而言，這樣的衛(wèi)星如果真的存在，那應(yīng)該是非常罕見(jiàn)的。

 

　　據(jù)推測(cè)，開(kāi)普勒-1625b的質(zhì)量大約是木星的幾倍，而潛在衛(wèi)星的質(zhì)量可能僅是它的1.5%。這種質(zhì)量比例類似地球和月球。在地月系統(tǒng)中，月球被認(rèn)為是巖石行星碰撞的殘骸形成的。不過(guò)，天文學(xué)家認(rèn)為開(kāi)普勒1625b及其可能存在的衛(wèi)星屬于氣態(tài)星球，并不是由巖石組成，因此這顆系外衛(wèi)星可能是通過(guò)不同的過(guò)程形成的。

 

　　“我們現(xiàn)在還不能急著打開(kāi)香檳慶祝，”亞歷克斯·提徹說(shuō)，“但一切看起來(lái)很令人興奮，很吸引人，可能也很有說(shuō)服力。”

 

　　在系外衛(wèi)星上尋找生命？

 

　　一些科學(xué)家宣稱，系外衛(wèi)星可能是“非常適合居住”的世界，這意味著它們是很好的生命演化場(chǎng)所。這是因?yàn)椋@些衛(wèi)星并不會(huì)局限于利用來(lái)自系統(tǒng)中母恒星的光能，相反地，它們能從其他地方獲取能量，例如：

 

　　反射光。來(lái)自附近行星的反射光或熱輻射可以提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的溫度，并可能促進(jìn)生命的演化和繁衍。

 

　　放射性元素。諸如鈾、氡等放射性元素可能存在于類似地球體積的系外衛(wèi)星的巖層深處，隨著時(shí)間推移，這些元素緩慢衰變，將熱量釋放到衛(wèi)星表面。

 

　　潮汐力。一顆大型系外行星——如木星或土星的體積——的引力可能會(huì)牽扯系外衛(wèi)星，產(chǎn)生潮汐力，類似于月球?qū)Φ厍虻囊ψ饔卯a(chǎn)生的潮汐變化。當(dāng)巖石組成的系外衛(wèi)星表面受到系外行星引力的牽引時(shí)，所產(chǎn)生的熱量就能到達(dá)衛(wèi)星表面。

 

　　在我們所處的太陽(yáng)系中，大約存在著175顆衛(wèi)星。其中許多衛(wèi)星都具有上述特征，有兩顆還成為尋找外星生命的有力候選：木星的衛(wèi)星歐羅巴（木衛(wèi)二）和土星的衛(wèi)星恩克拉多斯（土衛(wèi)二）。

 

　　這兩顆衛(wèi)星都具有冰凍的表面，覆蓋著由行星引力作用造就的蜿蜒條紋，溫度不超過(guò)攝氏零下128度。然而，就在它們表面以下幾公里的位置，都存在著巨大的液體海洋，含有超過(guò)地球水體總量的液態(tài)水。有液態(tài)水存在的地方，就可能存在生命。

 

　　其他系外衛(wèi)星在哪里？

 

　　一些天文學(xué)家估計(jì)，銀河系中可能有很多這種具有亞表面海洋的冰凍衛(wèi)星，它們的數(shù)量或許是類地行星的100到1000倍，但非常難以發(fā)現(xiàn)。

 

　　開(kāi)普勒-1625b的母恒星距離地球約8000光年，這一距離使其從地球上看只是非常小的光點(diǎn)，但通過(guò)先進(jìn)的探測(cè)技術(shù)，科學(xué)家能發(fā)現(xiàn)行星經(jīng)過(guò)它前方時(shí)產(chǎn)生的微弱輪廓。對(duì)于開(kāi)普勒-1625b的這顆衛(wèi)星，由于它的體積很大，因此探測(cè)起來(lái)相對(duì)較為容易。然而，對(duì)于其他體積類似歐羅巴——相當(dāng)于地球體積的四分之一——的系外衛(wèi)星，探測(cè)它們?cè)诤阈乔胺浇?jīng)過(guò)時(shí)留下的信號(hào)“缺口”就不那么容易了。在目前的技術(shù)條件下，這些缺口太小，無(wú)法被清晰辨認(rèn)。因此，想要找到更多的系外衛(wèi)星，我們還需要多一點(diǎn)耐心。