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银河系十大行星,从家门口逛到星辰大海

小时候抬头看星星,总觉得那些光点神秘得很,后来才知道,有些亮得不像话的“星星”,其实是太阳系里的兄弟姐妹,再后来,天文观测技术突飞猛进,我们开始把目光投向更远的地方——银河系里那些绕着遥远恒星转动的行星,也就是系外行星,今天想跟你聊的,不是那种枯燥的天体编号列表,而是一次想象中的星际漫游,我们把自己缩小成一颗光子,穿过太阳系,再飞向那些让人惊叹的世界。

银河系十大行星,从家门口逛到星辰大海

家门口的八位老邻居

咱们先把银河系放一放,毕竟“银河系十大行星”这个说法,最容易让人先想到太阳系里的家伙们,国际天文学联合会在2006年重新定义了行星,冥王星被划入了矮行星行列,所以太阳系目前有八大行星,这是我们最熟悉的天体,也是衡量所有系外行星的标尺。

从离太阳最近的水星开始,这颗满是陨石坑的小个子,白天能热到四百多度,晚上又冷到零下一百多度,像个被烤焦又冻透的石头球,金星呢,厚厚的大气层几乎是二氧化碳,温室效应失控到能把铅熔化,表面压力大得跟深海似的,地球自不必说,目前已知唯一有生命的地方,火星是沙漠星球,有太阳系最高的火山奥林帕斯山,比珠峰高三倍,木星是大哥,大红斑风暴刮了几百年,体积能装下一千多个地球,土星的光环让她成为望远镜里最上镜的模特,天王星躺着自转,像个滚动的蓝绿色弹珠,海王星有着太阳系最猛烈的风暴,风速能到每小时两千多公里。

这八位,就算是咱们的第一批“银河系行星”,但我知道,你点开这篇文章,肯定不止想听这些老生常谈,好,那咱们就飞出太阳系,去看看银河系里真正的远方。

飞越奧爾特雲,進入星際空間

旅行者1号花了四十多年才刚摸到星际空间的边,银河系直径大约十万光年,里面有上千亿颗恒星,几乎每颗恒星都有行星环绕,这意味着,银河系里的行星数量比地球上所有沙粒的总和还要多得多,从这海量世界里挑出两个来,和太阳系八大行星凑成十个,这本身就是件带点任性又充满乐趣的事。

下面这张表,先把咱们要逛的十个地方列个清单,一目了然,前八个是老朋友,后两个是这次星际旅行的主角。

行星名称 类型 所在系统 与地球距离 关键特征
水星 岩石行星 太阳系 极端温差,无大气层
金星 岩石行星 太阳系 失控温室效应,高压高温
地球 岩石行星 太阳系 已知唯一有生命的天体
火星 岩石行星 太阳系 太阳系最高火山,远古河床痕迹
木星 气态巨行星 太阳系 大红斑,强大磁场
土星 气态巨行星 太阳系 壮观的光环系统
天王星 冰巨行星 太阳系 自转轴倾斜98度,侧躺运行
海王星 冰巨行星 太阳系 太阳系最强风,大暗斑
比邻星b 岩石行星 半人马座α 约4.2光年 位于宜居带,可能被潮汐锁定
开普勒-452b 超级地球 天鹅座 约1400光年 “地球的表亲”,位于G型恒星宜居带

第一站:比邻星b,四光年外的红与黑

我们的飞船先飞到离太阳系最近的恒星——比邻星,这是一颗红矮星,又小又暗,发着幽幽的红光,2016年,天文学家在那发现了一颗行星,叫比邻星b,它的质量大约是地球的1.3倍,而且正处在宜居带里,这意味着,如果它表面有大气层和水,温度就可能允许液态水存在,液态水是生命的关键,所以发现它的时候,整个天文圈都兴奋了。

比邻星b的日子可能没那么舒服,它离母星太近了,公转一圈只要11天,而且它很可能被潮汐锁定——就像月亮永远只有一面对着地球那样,比邻星b永远用同一面朝着它的太阳,这导致一面是永恒的白昼,被红光照得通亮;另一面是永恒的黑夜,冷到连氮气都可能结冰,晨昏线上倒是可能有一圈温度适宜的地带,刮着从热面到冷面的狂风,如果那里有生命,想必长得跟我们很不一样,想象一下,一棵植物似的生物,叶片不是绿色的,而是深紫色甚至黑色的,为了更好地吸收那些微弱的红光,欧洲南方天文台的论文里提到,后续观测还在确认它是否有大气层,如果大气太薄,一切关于生命的畅想就都泡汤了。

第二站:开普勒-452b,地球的大表哥

离开比邻星,我们跳转到开普勒太空望远镜的杰作之一——开普勒-452b,它被NASA的科学家亲切地称为“地球2.0”或者地球的大表哥,这颗行星离我们1400光年,在天鹅座方向,它的母恒星是一颗G型星,跟太阳几乎一模一样,亮度、温度都差不多,开普勒-452b就在这颗“太阳”的宜居带里,公转一圈是385天,只比地球多了20天,直径大约是地球的1.6倍,所以它被归为“超级地球”。

你可以这么想:如果地球是个普通户型的公寓,那开普勒-452b就是同栋楼里面积大了一号的户型,采光一样好,物业(母恒星)水平也相当,住起来可能挺舒服,就是搬过去得爬1400光年的楼梯,问题在于,这颗行星年纪比地球大15亿岁,这15亿年会发生什么?随着恒星逐渐变亮,宜居带会向外挪动,开普勒-452b可能正在经历一场缓慢的温室效应失控——就像金星曾经可能经历的那样,曾经的海洋正在干涸,大气中的水蒸气越积越多,把热量牢牢锁住,如果上面曾有过文明,那他们大概早已搬走,或者学会了在逐渐滚烫的星球上生存,2015年确认发现的新闻发布会上,项目科学家说得挺诗意:这颗行星为我们提供了一个窥见地球未来的窗口。

银河系十大行星,从家门口逛到星辰大海

这趟星际漫游到底图个啥

我写这些的时候,窗外的路灯刚好亮起来,夜空中,天鹅座的方向就在西北边,开普勒-452b所在的区域,肉眼看去就是一小片暗淡的星点,但我知道,那其中有一颗恒星,正照耀着一颗比地球大一半的岩石世界,这种感觉挺奇妙的——你明明站在自家阳台上,脑子里却已经跑到了一千多光年外。

也许有一天,詹姆斯·韦布空间望远镜或者未来的某个超级望远镜,能捕捉到这些行星大气层的光谱,发现氧气、甲烷或者其他生命活动的痕迹,到那时候,“银河系十大行星”这种说法可能又要更新了,毕竟银河系里行星太多了,我们今天挑出来的比邻星b和开普勒-452b,只是因为它们最像地球,最容易勾起我们的亲切感,像开普勒-186f、TRAPPIST-1系统的七颗行星、还有绘架座βb这种直接成像拍到的气态巨行星,哪个不是故事满满?

行星科学最迷人的地方,就在于它不断提醒我们:太阳系不是宇宙的模板,只是万千可能中的一种,有些行星下着玻璃雨,刮着超音速风;有些行星一半是岩浆海,一半是极寒冰原;还有些行星大气层里的有机分子,正在紫外线的照射下悄悄组合成更复杂的东西,每次新发现,都像是宇宙在说:“嘿,你以为自己已经很懂行星了?再瞧瞧这个。”

夜深了,我把望远镜收起来,对面楼里有人在炒菜,飘来一阵辣椒的香味,在银河系的某个角落,也许也有个什么东西正抬起头,看着天空,琢磨着远处那些光点是怎么回事,我们把它们写进列表,起了名字,好像这样就能让浩渺的宇宙显得亲切一点,这也正是天文学最温柔的一面——用人类的尺度,去度量星辰。

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