银河系第二大地球,那个比我们重两倍的岩石星球
昨天晚上我翻旧硬盘,翻到一篇2020年《自然·天文学》的论文,突然想起开普勒-1649c这颗星,很多人把它叫作银河系第二大地球——这不是官方排名,更像是一个有点浪漫的外号,它在天鹅座方向,距离我们大概300光年,300光年是什么概念呢,就是你此刻抬头看到的它的光,是康熙年间出发的。
但真正让我盯着屏幕发呆的,不是距离,而是一个数字:它的质量,差不多是地球的两倍。
咱们先把这个“第二大”说清楚,它大在哪?不是体积排名,是从地球相似度指数来的,天文学家对比了四千多颗系外行星,开普勒-1649c在“大小和表面温度最接近地球”的排行榜上稳稳坐在第二把交椅,第一名是TRAPPIST-1d,不过它被潮汐锁定了,一面永远对着恒星暴晒,一面永远是黑夜,而1649c能自转,有昼夜交替,跟咱们这颗星球更像。

下面是这颗星的硬数据,我做了一张小表格,比干巴巴的文字看着舒服:
| 参数 | 开普勒-1649c | 地球 |
| 质量(地球=1) | 约 2.0 | 1 |
| 体积(地球=1) | 约 1.06 | 1 |
| 表面温度(推测) | 约 -50°C 到 10°C | 全球平均15°C |
| 公转周期 | 5 天 | 365 天 |
| 距恒星距离 | 约0.05 AU | 1 AU |
你看到那个密度就能猜到,这颗星绝大部分是岩石,它不是气态行星,不是水世界,是实打实的固体表面,质量是地球两倍,体积却只大一点点,说明里面的铁核比例可能高得多,站在上面,重力大概是地球的1.8倍——我算了一下,如果你在地球上120斤,在那上面就是216斤,每走一步都像扛着一个人在生活。
我特别想说一个容易忽略的点:它围绕的恒星,是一颗M型红矮星,这种恒星比太阳小、暗、冷,脾气却不太好,年轻的红矮星动不动就爆发超级耀斑,能量大到能剥掉行星的大气层,这也是很多天文学家对这个“第二大地球”保持沉默的原因——它可能早就被耀斑烤干了。

如果它真的有大气层呢?
这个问题我在读论文的时候反复琢磨,2021年《天体物理学杂志》有篇文章专门模拟了这个情况,如果开普勒-1649c保住了大气——哪怕只有地球大气密度的三分之一——它的表面温度就能维持在零度上下,液态水就有可能存在,不是那种温暖的海滩,更像是地球上高海拔冰湖边的那种冷,但水体本身是液体的。
那地表会是什么样的?质量大、重力大、铁核大,山脉的高度会受到更强的压缩,地球上珠穆朗玛峰的高度是地幔浮力和重力博弈出来的极限,在1649c上,最高的山可能只有珠穆朗玛峰一半高,但地表的铁锈红色调会很重,因为表面岩石里的氧化铁更多,日落可能是暗红色的,天空比地球颜色深,因为大气如果能留下来,也会薄很多。
韦布望远镜能看透它吗
坦白讲,短时间内我们没法知道它有没有大气,这颗星不会从恒星前面经过,不产生凌星信号,当时发现它靠的是“凌星法”的误判回调,航天器开普勒望远镜差点把它当成噪音过滤掉了,是两位科学家手动复查数据才揪出来的,但没有凌星,就没法做大气光谱分析,韦布望远镜再强,也拍不到它的细节。

这就是“银河系第二大地球”最折磨人的地方:我们知道它在那里,知道它跟地球像到骨子里,但接下来的几十年甚至更久,我们只能猜。
我有时候觉得,这样的星球存在本身就很有意思,它不是电影里的目的地,不是避难所,它更像一个参照物,知道银河系里还有另一个岩石星球,在它自己的红矮星旁边安安静静转了可能几十亿年,就会觉得太阳系这个院子没那么孤独。
关于未来的一个小设想
下一代望远镜如果真的想看清这类非凌星行星,得靠直接成像技术,NASA规划里的“宜居世界天文台”大概在2040年代发射,核心任务之一就是给系外行星拍大头照,如果那时候1649c真的被拍到了,哪怕只是一个蓝色的光点,也够人类重新理解“家园”这两个字的含义了。
不过这些都是后话,现在能做的,就是在晴朗的夜晚朝天鹅座方向看一会儿,你知道那里有颗两倍重的岩石星球,跟地球一样有昼夜轮回,冷是冷了点,但实实在在存在,这种感觉很奇怪,像是隔着一条永远跨不过的河,看见对岸有一盏灯。