2022系外行星九大发现

参考消息网2月6日报道 据美国太空网站2022年12月27日报道，2022年有9个了不起的系外行星发现。

系外行星发现进入第三个十年，科研人员继续揭开奇异而迷人的发现，有时这些发现带来的更多是问题而非答案。

从炙热的“超级地球”到足球形状的星球，以下是2022年最精彩的系外行星故事。

1.终于确认了5000颗系外行星

今年确认的外星世界总数达到5000个。今年3月，科研人员将这一新的里程碑事件写入美国航空航天局系外行星档案库。

美国航空航天局系外行星档案库的科学负责人杰茜·克里斯蒂安森在加州理工学院（该档案所在地）网站上说：“在已知的5000颗系外行星中，有4900颗位于距离我们几千光年的范围内。”

克里斯蒂安森还说：“想一想，我们距离银河系中心3万光年。通过我们周围的小气泡推断，这意味着在我们的银河系中尚未发现的行星还要多得多，可能多达1000亿到2000亿颗。真是让人目瞪口呆。”

经过确认的第一颗系外行星发现于1992年。天文学者亚历克斯·沃尔什钱和戴尔·弗赖尔在英国《自然》周刊上发表论文，描述他们如何通过测量光线到达地球时脉冲时间的细微变化，从而发现有两颗星球环绕脉冲星（快速旋转、致密的恒星尸体）运行。

未来有望迎来更多新发现，美国国家航空航天局（NASA）斥资100亿美元建造的詹姆斯·韦布空间望远镜准备在深空开展行星观测作业。

2.系外行星新类别

2022年9月，天文学者宣布发现了一种新型系外行星。这种系外行星大约一半是岩石，一半是水——有的是液态水，有的是水冰，它们围绕宇宙中最常见的恒星运行。研究人员说，这一发现可能对在宇宙中寻找生命产生重大影响。

红矮星是最常见的恒星，占宇宙恒星总数的70%以上。天体物理学者研究的小星球围绕距离我们相对较近的红矮星运行，这些红矮星更明亮，也更容易观察，是由NASA凌日系外行星勘测卫星（TESS）观测到的。

研究人员提出，这种行星很可能由冰冻物质形成，诞生于远离恒星的地方，温度低于表面冻结的“结冰线”。后来这些行星向内迁移，来到天文学者发现它们的地方。

尽管这种行星布满水，但可能不会被海洋覆盖。研究报告的共同作者、西班牙加那利群岛天体物理学研究所的天体物理学者恩里克·帕列对太空网站说：“水似乎和岩石混在一起。”

3.隐形类木星球

天文学者和公民科学人士联手发现一颗神秘行星，大小与木星相当，围绕系外恒星运行。如果他们对这颗行星的轨道计算正确，应该能在2023年2月再次看到它。

这颗行星名为TOI-2180b，距地球379光年，位置相对较近。这颗系外行星的直径与木星相当，但质量几乎是木星的3倍。这一密度差异表明，这颗行星的形成与木星不同。

这颗星球不同寻常的是，绕恒星公转一周需要261天，这比迄今发现的大多数遥远的气态巨行星都要长得多。另一处异常是这颗行星的温度，平均77摄氏度，温和得出人意料。虽然TOI-2180b比木星和土星温暖，但与其他很多系外巨行星相比仍然相当寒冷。

研究报告的主要作者、美国加利福尼亚大学里弗赛德分校的博士后研究员保罗·达尔巴在NASA的新闻稿中说：“这是一块不错的垫脚石，能连接起我们已经发现的大多数系外巨行星，以及真正寒冷的木星和土星。”研究人员说，这种温度差异仍是个谜，但可以通过其他天文台的观测进一步研究，比如NASA刚刚发射的詹姆斯·韦布空间望远镜。

4.系外行星中的巨人

最新发现的一颗灼热的系外行星是迄今发现的最庞大“超级地球”之一，它被岩浆覆盖，一“年”只有半天时间。

这颗编号为TOI-1075b的星球由NASA的TESS发现，因为紧邻母星，地表温度高达1050摄氏度。其母星距离地球约200光年，是颗橙红色的小恒星。

这颗行星气候酷热，公转周期只有短暂的14.5小时，此外还是质量最大的“超级地球”之一。“超级地球”是指大于我们地球的岩质系外行星。天文学者为超级地球着迷，是因为普遍认为它们在整个银河系中随处可见，尽管太阳系中一个都没有。TOI-1075b的质量是地球的近10倍。

5.走向毁灭的系外行星

2022年，天文学者还注意到，三颗新发现的系外行星过于接近其濒死的恒星，已经达到危险水平。

研究报告的第一作者、美国自然历史博物馆的博士后研究员塞缪尔·格林布拉特2022年1月在美国天文学会召开的新闻发布会上说：“这些行星的位置非常极端，甚至于不到10年前，没人认为它们真实存在。”

这三颗星球编号为“TOI-2337b”“TOI-4329b”和“TOI-2669b”，是气态巨行星，质量分别介于木星的0.5至1.7倍之间。其公转轨道是迄今发现最短的轨道，它们都围绕濒死的巨型恒星或亚巨星运行。例如，TOI-2337b的轨道太过接近宿主恒星，该行星很可能在不到100万年的时间内就被吞噬，这比其他任何已知的行星毁灭的都要早。

当恒星寿命只剩十分之一时，可能就会吞没附近的行星。行星轨道变动反过来可能破坏整个行星系统的稳定，或者这些星球因彼此靠近而相撞。此外，这些行星旋转着冲向恒星时，行星大气也会受热膨胀。这或许可以解释为什么新发现的三个系外星球密度不同。研究人员说，总而言之，分析新发现的这组行星或许能让我们更清楚地了解太阳系如何演化。

6.系外行星大气充满钡

天文学者在两颗炽热系外星球的上空发现了金属钡，这是迄今为止在系外行星大气中发现的最重元素。

充满钡的大气是在极端高温的气态巨行星WASP-76b和WASP-121b上发现的，或许能揭示所谓“热木星”的更多信息。这种气态巨行星的轨道紧邻恒星，而且往往存在潮汐锁定现象，这意味着面向恒星的白昼一侧酷热无比，面向太空的黑夜一侧相对凉爽。

WASP-76b是热木星的极端个例，白昼一侧的温度高达2400摄氏度，足以让铁和其他金属蒸发。当这种铁蒸气被吹到行星较凉爽的黑夜一侧，就会液化并降下“铁雨”。

即使这些行星的环境如此不可思议，研究人员还是没有想到会在大气中发现钡，钡的重量是铁的2.5倍。研究报告的主要作者、葡萄牙波尔图大学的博士研究生托马斯·阿泽维多·席尔瓦在欧洲南方天文台（研究用到的部分望远镜由该天文台操作）发表的声明中说：“令人费解和违反直觉的是，为什么这些行星的大气上层会有这么重的元素？”

7.足球行星

新发现的一颗怪异的系外行星更像足球，而不是常见的球体。这颗名为WASP-103b的超热行星距离地球1000多光年，其诡异的形状源于受到母星引力的拉伸。

WASP-103b于2014年发现，是气态巨行星，公转周期只有一个地球日，因此极其接近恒星的辐射和强大引力。正如月球引发了地球上的海洋潮汐，这颗行星上也存在巨大潮汐，只不过力度大得多。

天文学者多次从地球的角度观测这颗行星飞越恒星表面，从而得以测量其变形到何种程度。研究报告的共同作者、瑞士日内瓦大学的研究员巴巴通德·阿金桑米在该校发表的声明中说：“我们能够做到这一点真是难以置信，这是首次作出这样的分析。”

8.系外行星上的黄道光

中国一组天文学者和中学生可能在三颗宜居的系外行星上发现了名为“黄道光”的幽光。这一新发现的光芒或许能照亮那些奇异星球的模样。

如果你在地球上一个特别暗的地方观察日落，就可能看到科研人员所说的黄道光，这种三角形光斑从太阳降到地平线以下的地方延伸出来。地球上的黄道光是太阳系中的尘埃散射太阳光而形成的，这些尘埃是粉碎的小行星以及彗星碎片的残留物。

科研人员分析了NASA开普勒空间望远镜监测到的47个有宜居潜力的星球，发现其中3个可能闪耀黄道光：开普勒-69c、开普勒-1229b和开普勒-395c，它们都属于“超级地球”，也就是质量大于地球的岩质系外行星。

研究报告的主要作者、中国科学院上海天文台的天文学者葛健1月13日在美国天文学会召开的线上新闻发布会上说：“如果我们能从遥远的行星系统中探测到黄道光，这个系统就很可能有小行星和彗星，而这些组成部分无法轻易通过其他方式直接观测。”

9.云中含有硅酸盐的系外行星

NASA的詹姆斯·韦布空间望远镜发现一个奇特的地外星球笼罩在含有沙质硅酸盐颗粒的云层中，这是首次探测到此类天体。

带有这种云层的是一颗大小接近木星20倍的褐矮星。褐矮星是种怪异的天体，没有大到足以点燃成为恒星，但又因为太大而不能认定为普通行星。尽管褐矮星无法通过核反应燃烧常规的氢，但可以燃烧氘来发光发热。氘是氢的一种相对罕见的同位素，其原子核中多出一个中子。

这颗名为VHS 1256b的褐矮星围绕两颗小红矮星运行，这两颗小红矮星属于南部天空的“乌鸦座”，距离地球约72光年。天文学者于2016年发现这颗奇特的系外行星，它发出的红色光芒一直让天文学者感到困惑。现在詹姆斯·韦布空间望远镜的数据揭示出，VHS 1256b一定是包裹在充满沙质硅酸盐颗粒的厚厚云层中。 （编译/张熠柠）