超级地球发表评论(0)编辑词条

    超级地球也称超级类地行星，是指那些环境可能和地球类似、但质量要大好几倍的行星。科学家们普遍怀疑这类行星上可能存在水和生命，因此具有重大研究价值。2009年12月，科学家最新发现一颗距离地球仅40光年的超级地球——它是迄今发现距离地球最近的系外“超级地球”。

特点
　　超级地球[1]是指一种绕着恒星公转的一个球体，因体积约为地球的二至五到十倍，被归类在温度较热且较无冰层覆盖的类海王星与体积大小近似地球之行星中间的星体。自从2005年格利泽876d被Eugenio Rivera所率领的团队发现之后，相继有数颗超级地球被世人发现。地球做为太阳系中最大的类地行星，其身处的太阳系并不包含这一类被当作范例的行星，那些体积大过地球的行星，质量至少都在地球的十倍以上。
距地距离
　　超级地球离地球最近的“超级地球”有多近？ 　　引述英国《每日邮报》中报道，天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星，距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”，体积约为地球的6倍。据估计，这颗行星75%的表面区域是被水覆盖的，但由于温度太高，而无法支持地球型生命存在。有关证据显示，这个“水世界”同样拥有大气层。天文学家认为这颗行星与此前在太阳系外发现的任何系外行星相比更接近地球。 　　这颗有水的行星被纳入“超级地球”行列中，体积在地球等体积较小多岩行星和天王星、海王星等冰巨星之间。虽然它的母星是一颗昏暗的红矮星，亮度虽然只有太阳的三千分之一，但由于二者之间距离较近，所以这颗有水的行星的表面温度高达到200摄氏度。有水的行星与母星之间的距离仅为130万英里(约合209万公里)，绕母星轨道运行一周只需要38小时。 　这颗绕红矮星GJ1214运行的行星是一个小型地面望远镜阵列发现的，所使用的望远镜并不比很多业余爱好者的大MEarth Project计划利用8架同样的直径16英寸(约合40厘米)望远镜监视2000颗红矮星。红矮星是银河系最常见的恒星类型。望远镜通过观测红矮星亮度变化，证明一颗行星在其前方穿过。由于太过昏暗，红矮星本身也提高了这种方式发现行星的可能性。 　　通过测算行星穿过导致的亮度降低，科学家能够计算出一颗行星的密度并对其成分进行有根据的猜测。新发现的行星被命名为“GJ1214b”，据信表面四分之三区域被水和冰覆盖，留给岩石的区域只有四分之一左右。 　　哈佛-史密森尼中心研究生、天文学家查克里.伯塔发现了这颗有水行星。他表示：“尽管温度很高，但它仍旧是一个有水世界。与其它任何已知系外行星相比，这颗行星体积更小，温度更低并且与地球更为接近。” 　科学家认为除了GJ1214b地表之外，一些东西一定阻隔来自母星的光线，它的周围可能是一个由氢和氦构成的大气层。借助于哈勃太空望远镜，天文学家可能确定这颗行星的成分。MEarth Project负责人大卫.查博内欧表示：“由于这颗行星与地球非常接近，‘哈勃’应该可以对大气层进行探测并确定其构成。幸运的话，它将成为第一个拥有已证实大气层的超级地球，虽然这个大气层可能对我们已知的生命并不友好。” 　　16日出版的《自然》杂志报道了这一发现。在刊登于《自然》的一篇文章中，著名行星猎人、美国加利福尼亚州大学杰弗里.马西教授对这个水世界可能呈现的景象进行了猜测。他写道：“它可能拥有深度极高的海洋，应该呈液态。由于母星赋予的热量，其表面温度达到190摄氏度左右。此外，一个类似桑拿浴的蒸汽大气层也可能存在。” 　　在这次发现的5颗“超级地球”中，有3颗是位于离地球42光年外的绘架座及南剑鱼座方向，体积分别为地球的4.2倍、6.7倍及9.4倍。这3颗“超级地球”环绕一颗体积比太阳略小的恒星公转，公转周期分别为4天，10天和20天。第4颗“超级地球”围绕恒星HD 181433公转，周期为9.5天。恒星HD181433还吸引了一颗类似木星、公转周期为3年的行星。第5颗“超级地球”的质量是地球的22倍，每4天公转一周。 　　自1995年发现第一颗“超级地球”后，天文学家又陆续的探测到270多颗行星，大多数都是像木星及土星般巨大，而 与地球大小类似的行星较少。由于多数“超级地球”距离我们太远，天文学家无法直接通过普通天文望远镜用肉眼观察，而只能依靠无线电波或者光谱分析等探测方式“间接测算”出“超级地球”的存在。巴黎天文协会的科学家弗朗索瓦说：“最小的行星的质量是恒星的10万分之一，只有高精度的HARPS观测设备才能探测到。” 　　这次天文学家能发现这5颗“超级地球”也正是因为使用了这种简称为HARPS的 “高精度径向速度行星搜索器”。这一设备也常被称作“行星猎手”，其光学口径达到3.6米，架设在智利阿塔卡马沙漠南端的勒希拉山顶端，自2004年投入使用以来已经探测到45颗“超级地球”。
概括
　　天文学家梅尔表示，已经被发现的“超级地球”还只是冰山一角。而随着现代观测手段的进步和新一代技术革新，发现“超级地球”的速度会越来越快。瑞士天文学家斯蒂芬·尤德里说：“在一两年内，我们就可能找到围绕着类似太阳这样的恒星公转、并且适宜人类居住的行星。”而一旦发现了这样的行星，科幻小说中经常出现的星际移民将可能成为现实。 　　

发现历史
2005年
　　以Eugenio Rivera为主的一支团队于2005年发现超级地球，它因绕行格利泽876公转，而被命名为格利泽876d（先前已有两颗体积近似木星的类木行星在其星系中被发现）。它的质量估计有地球的七点五倍大，轨道 周期相当短，只有两天左右。鉴于格利泽876d的与日距离，它高温的表面最高可到开氏650度。
2006年
　　2006年03月14日一批专门“猎星”的天文学家在银河系深处发现一颗和地球非常相似的行星，很可能会成为找到生命新家园的钥匙。这颗行星距离太阳系9000光年，体积大概是地球的13倍，质量和海王星差不多。它围绕着一颗红矮星运行，那颗红矮星是它的“太阳”，体积比太阳小一半、温度也比太阳低很多。 　　超级地球
起初科学家以为这只是一颗普通的类地行星，但是经过研究发现，这颗行星和地球惊人地相似，简直就像地球的翻版。据科学家推测，这颗行星的整体结构颇似地球，“内心”也是和地球一样的岩石核心，外层则包裹着岩石和其他成分。不过它的地表温度稍低，上面没有液态水只有冻结的冰。因此这颗行星又被称为“超级地球”。
2007年
　　2007年4月，由Stephane Udry所领导一支根据地在瑞士的团队，宣布在格利泽581周边可栖息区域的边陲发现两颗新的超级地球，其表面有可能存有液态水。有地球质量五倍大，距离格利泽581为0.073天文单位或一千一百万公里的格利泽581c，座落在可栖息区域的“暖陲”，其平均温度（不考虑来自大气的影响），估计在反照率可比照金星的摄氏零下三度，至反照率可比照地球的摄氏四十度之间。
2008年
　　瑞士日内瓦天文台的科学家们2008年6月16日在法国举行的一次学术会议上宣布，他们发现了5颗新“超级地球”。[2]在这次发现的5颗“超级地球”中，有3颗位于距离地球42光年外的绘架座及南剑鱼座方向，质量分别为地球的4.2倍、6.7倍及9.4倍。这3颗“超级地球”环绕一颗体积比太阳略小的恒星公转，公转周期分别为4天，10天和20天。第4颗“超级地球”围绕恒星HD181433公转，周期为9.5天。恒星HD181433还吸引了一颗类似木星、公转周期为3年的行星。第5颗“超级地球”的质量是地球的22倍，每4天公转一周。 　　自1995年发现第一颗“超级地球”后，天文学家又陆续探测到270多颗，大多如木星及土星般巨大，与地球大小类似的行星较少。由于多数“超级地球”距离我们太远，天文学家无法直接通过普通天文望远镜用肉眼观察，而只能依靠无线电波或者光谱分析等探测方式“间接测算”出“超级地球”的存在。
2009年
　　2009年12月16日，据美国媒体报道，一个由美国和澳大利亚科学家组成的国际研究小组近日通过对“凯克”望远镜和英澳电波望远镜的观测数据进行研究后发现，在邻近两个类日恒星系统中存在四颗类地行星，其中两颗被称为“超级地球”。研究人员认为，这一发现将为人类寻找可居住行星提供重要线索，人类在未来几年内发现可居住行星的希望将大大增加。 　　几年内或可找到宜居星球
在这四颗类地行星中，其中有两颗被称为“超级地球”，它们比地球质量大，但又比天王星和海王星质量小。这些“超级地球”的存在表明，发现一个与地球类似的适宜居住星球只是一个时间问题。 　　在这四颗新发现的类地行星中，其中有三颗位于恒星“61 Virginis”周围。“61 Virginis”恒星事实上相当于太阳的双胞胎兄弟，距离地球28光年，位于处女座中。在每年的这个时候，人们可以在太阳升起前的数小时内在夜空中观测到处女座。研究人员分别对这三颗行星可能的最小质量进行了估测。研究小组成员、澳大利亚新南威尔士大学天文学家克里斯-汀尼认为，“61 Vir b”的最小质量大约为地球质量的5.1倍，“61 Vir c”的质量大约为地球的18倍，而“61 Vir d”的质量大约为地球的23倍。汀尼认为，“其中最小行星的质量恰好处于超级地球的质量范围之内。这是在类日恒星周围第一次发现这样大小的行星。”此前，科学家们也曾在其他恒星周围发现过“超级地球”，但那些恒星却比太阳冷得多。
2010年
　　开普勒空间望远镜于去年3月升空，其设计旨在帮助寻找太阳系外行星。其工作原理是“掩星观测法”——当一颗或几颗行星通过其母恒星面前时，恒星的光被局部阻挡，其亮度会出现相应的轻微下降。通过开普勒望远镜前所未有的精确测光，它能检测出这种亮度变化并反推出掩星体，即行星的存在。 　　在对开普勒望远镜过去7个月来的数据进行分析之后，一个来自哈佛史密松天体物理中心的科学家小组发现了两颗围绕一颗编号为“开普勒-9”的恒星运行的行星目标。该恒星距离地球约2300光年。 　　其中一颗行星，编号为开普勒-9b，其围绕母恒星的公转轨道周期仅为19天。而另一颗，开普勒-9C，则要花费39天公转一周。艺术想象图
研究人员发现这两颗行星的公转轨道具有周期性的快慢变化。这意味着这两颗行星之间陷入了“引力共振”——它们相互之间的引力互相作用，进而影响各自轨道特性。使用这些数据，研究人员得以计算出这两颗行星的质量。计算结果显示，这两颗行星都是较土星稍重的气态巨行星。 　　但是当研究人员试着用这两颗行星的大小去解释中央母恒星发生的亮度损失时，它们惊讶地发现了另外一颗微弱的掩星体。检测到的这一微弱信号显示有一颗更小，轨道更靠近母恒星的行星存在于这一行星系中。其轨道公转周期为1.6天。这颗行星质量约相当于1.5个地球，并且是由岩石构成的类地行星。 　　但研究人员还不能就此庆祝，因为这样微弱的信号存在许多干扰因素。背景恒星或双星系统中的伴星都会产生类似的信号效果。 “到目前为止，我们只能说，我们找到了一个非常有意思的信号，我们很希望我们不久就能取得更多的资料，”马特·赫蒙(Matt Holman)说。他是这项研究的首席科学家。 　　但即便这一信号最终被证实确实是一颗类地行星，人类也不太会希望在那里移民：根据其轨道位置推断，这颗行星的表面温度大约为1900摄氏度。[3]
典型代表
超级地球格利泽876d
　　鉴于超级地球相对较大的质量，它们与地球在物理特性上有着一定的差距。一份以Diana Valencia为主的团队针对格利泽876d的研究报告显示，使用经由检测行星及其相应质量的中天法所测得出来的半径，有可能推测出超级地球的组成结构。计算绕行格利泽876的行星所得出的范围，可以是在九千两百公里（约为地球半径的一点五倍）的固态行星到地核大到超过一万两千公里以上（约为地球半径的两倍）有着冰层覆盖表面的液态行星。 　　在这半径的范围之内，超级地球格利泽876d的表面引力为~3.3g与~1.9g之间。巨大的表面引力（通常大过类海王星行星与类土行星，在某些情况下则大过类木行星）是超级地球一项众所周知的特性。
温度
　　首先是温度。由于这颗行星的红矮星“太阳”温度较低且光芒不足，因此即使它距离“太阳”的位置非常适中，地表温度也会很低。科学家估计这颗行星上的温度大约只有零下200℃，相当于天王星表面的温度，这么低的温度下，生命想要在上面生存几乎是不可能的事情。
大气
　　其次是大气。这颗行星上没有像地球一样包围在外的大气层，而且似乎也不可能再产生大气层，这和地球及木星、土星有很大出入。
类似存在
　　科学家从超级地球格利泽876d发现中得出一个重大启示，在银河系中，这种类似地球的行星似乎很“普遍”，只不过一直没有被发现而已。 　　“ 这种‘超级地球’在银河系中应该很多，大约35%的恒星附近应该都有这种行星。”科学家格尔德如是介绍道。因此科学家打算利用重力显微镜重新扫视一遍银河系，借以发现曾经被遗漏的类地行星。
归属权
　　新西兰科学家和美国科学家都在争夺这个最重要太空线索的发现权。原来，美国曼彻斯特大学的尼古拉斯·拉顿巴里教授和新西兰梅西大学的伊恩·邦德教授及奥克兰大学的约克教授同时在2002年发表了爱因斯坦重力显微镜方法，只不过方法略有不同。 　　后来，三名科学家都利用这种方法，同时在日新两国合资建立的重力显微镜中发现了“超级地球”，后来三人无奈之下，联合起来发表了这篇论文。但是新西兰和美国都觉得心有不甘，于是便出现了两头认领的怪状。
未来发展
　　截止到2009年，人类已经发现了270多个与地球一样围绕着恒星旋转的行星。在这些行星当中，有相当一部分的重量都在地球的5倍到15倍之间，而且在这些“超级地球”当中也有许多是和地球一样由岩石构成的，表面还覆盖着厚厚的冰层，而不是与木星一样是由气体构成的。它们当中的一部分年龄并不是很大，而且它们表面的温度变化很大。科学家认为这些“超级地球”形成于宇宙中的“暴风雪”，只有这些暴风雪才能在过去的几十万年里为这些行星穿上厚厚的冰衣，从而使这些行星得以生存至现在。 　　而这些所有“超级地球”都拥有自己的星盘和大气，其中一部分是围绕着一颗恒星运转。岩石行星在靠近其围绕恒星的一侧就比较温暖，反之另一面就非常寒冷。这些行星年轻的时候，它们围绕的恒星都比较稳定，随着它们的不断增长，恒星的稳定性也会越来越差，最终使这些行星逐步走向灭亡， 所以超级地球的利用价值很差。
编辑本段最新发现
　　2009年12月22日 　　天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星，距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”。　天文学家认为这颗行星与此前在太阳系外发现的任何系外行星相比更接近地球。发现“超级地球”
[4]。 　　中评社北京2009年12月17日电／新浪科技引述英国《每日邮报》报道，天文学家发现一颗绕昏暗恒星运转的类地行星，距地球仅40光年。它是一个热气腾腾的“水世界”，体积是地球的6倍。据信，这颗行星75%的表面区域被水覆盖，但由于温度太高，它无法支持地球型生命存在。有证据显示，这个“水世界”同样拥有大气层。天文学家认为这颗行星与此前在太阳系外发现的任何系外行星相比更接近地球。 　　通过测算行星穿过导致的亮度降低，科学家能够计算出一颗行星的密度并对其成分进行有根据的猜测。新发现的行星被命名为“GJ1214b”，据信表面四分之三区域被水和冰覆盖，留给岩石的区域只有四分之一左右。 　　哈佛-史密森尼中心研究生、天文学家查克里.伯塔发现了这颗有水行星。他表示：“尽管温度很高，但它仍旧是一个有水世界。与其它任何已知系外行星相比，这颗行星体积更小，温度更低并且与地球更为接近。” 　　科学家认为除了GJ1214b地表之外，一些东西一定阻隔来自母星的光线，它的周围可能是一个由氢和氦构成的大气层。借助于哈勃太空望远镜，天文学家可能确定这颗行星的成分。MEarth Project负责人大卫.查博内欧表示：“由于这颗行星与地球非常接近，‘哈勃’应该可以对大气层进行探测并确定其构成。幸运的话，它将成为第一个拥有已证实大气层的超级地球，虽然这个大气层可能对我们已知的生命并不友好。” 　　16日出版的《自然》杂志报道了这一发现。在刊登于《自然》的一篇文章中，著名行星猎人、美国加利福尼亚州大学杰弗里.马西教授对这个水世界可能呈现的景象进行了猜测。他写道：“它可能拥有深度极高的海洋，应该呈液态。由于母星赋予的热量，其表面温度达到190摄氏度左右。此外，一个类似桑拿浴的蒸汽大气层也可能存在。”