银河快报

银河系9大行星排列图,从太阳系后院开始的星际漫游

你知道吗?我在三年级第一次画太阳系的时候,特别认真地给九颗行星排了个队,那时候冥王星还是正儿八经的行星,排在队伍最后面,孤零零的,像个被集体照挤到边上的小个子,后来它被“开除”了,我还挺难过的,不过今天咱们要聊的“银河系9大行星排列图”,其实跟这个童年记忆里的事完全是两码事,很多人上来就把太阳系九大行星和银河系搞混了,这特别正常,因为我们从小接触的天文启蒙图实在太相似了——一片漆黑背景,几个彩色圆球排排坐,下面标着名字,但真正的银河系,啧啧,那场面可比一张平面图壮阔太多了。

一张让人误解了半辈子的图

咱们先把这个误会掰开揉碎说清楚,你打开搜索引擎输入“银河系9大行星排列图”,跳出来的绝大多数图片,其实画的是太阳系八大行星,不对,严格说是八大行星加上曾经被当成第九大行星的冥王星,这些图通常把水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星按距离太阳由近到远一字排开,有时候还贴心地在海王星外面塞一个冥王星,凑成九个,但这跟银河系的真实面貌差了十万八千里。

太阳系只是银河系里的一个芝麻粒,银河系里像太阳这样的恒星有两三千亿颗,它们的行星更是多到数不清,所以所谓“银河系9大行星排列图”根本就是个伪命题——咱们连银河系里有哪些行星都没搞明白呢,上哪儿排九个去?2024年6月的《天文学杂志》上有篇论文,光是利用微引力透镜技术在银河系中心方向就发现了四颗自由漂浮的行星,不绕着任何恒星转,这些流浪行星的数量可能比恒星还多十倍,九个?太少了,排不下。

费曼老先生说,先搞清楚你在看什么

物理学家理查德·费曼有个特别厉害的本事:他能把复杂东西讲得连他奶奶都听得懂,他的方法其实特简单——逼自己用最直白的话复述一遍,卡壳的地方就是你没真懂的地方,咱们现在就试试,把“银河系行星排列”这件事彻底理顺。

银河系长什么样?它是一个巨大的棒旋星系,形状像个被压扁的荷包蛋,中间鼓起来的蛋黄叫核球,四周摊开的蛋白叫银盘,太阳不在中心,也不在边缘,而在距离银河系中心大约2.6万光年的地方,安安静静地待在一个叫猎户臂的旋臂内侧,这就好比你家小区在北京五环外边,你站在阳台上想数清楚整个北京城里最漂亮的那九棵树——你连自己小区里的树都未必数得全,是吧?

所以如果有人真要做一张“银河系行星排列图”,他面对的第一个难题就是:选哪九颗?是选距离太阳最近的九颗系外行星?还是选全银河系质量最大的九颗?或者选最先被人类发现的九颗?每个标准排出来的队伍都不一样。

真按距离排,邻居们长什么样?

既然大家想找排列图,多半是想看看太阳系在宇宙邻居里的位置,那咱们就按距离太阳远近这个标准,给最近的行星邻居排个队,这不是银河系的九大行星,而是“太阳系周边九大系外行星”,这个说法更严谨。

我整理了个表,数据来自NASA系外行星档案和ESO的观测记录,2025年2月的最新版本,这些行星都住在太阳系方圆20光年之内,可以说是咱们真正的隔壁邻居了。

排名 行星名称 距离(光年) 母恒星 类型 发现年份
1 比邻星b 24 比邻星 类地行星 2016
2 比邻星c 24 比邻星 超级地球/迷你海王星 2020
3 巴纳德星b 96 巴纳德星 超级地球 2018
4 罗斯128b 03 罗斯128 类地行星 2017
5 拉兰德21185b 31 拉兰德21185 超级地球 2017
6 鲸鱼座τ星e 91 鲸鱼座τ 超级地球 2012
7 天苑四b 47 天苑四 气态巨行星 2000
8 格利泽674b 80 格利泽674 热海王星 2007
9 格利泽832c 16 格利泽832 超级地球 2014

你看这个表,是不是跟小时候画的那张太阳系排列图感觉完全不一样?第一,它们不围着一个太阳转,各有各的恒星妈妈,第二,距离跨度从4.24光年到16.16光年,换算成公里的话,1光年大约是9.46万亿公里,比邻星b离我们大概40万亿公里,这个数字大到完全不讲道理,咱们的大脑根本没办法直观感受。

比邻星b是2016年由欧洲南方天文台用视向速度法发现的,绕着离太阳最近的恒星比邻星转,公转一圈只要11.2天,它位于比邻星的宜居带里,表面温度理论上可以维持液态水,但比邻星是个红矮星,时不时来个超级耀斑,高能粒子暴能把行星表面洗一遍,有没有生命能扛住,天知道。

天苑四b是这个名单里最老的前辈,2000年就确认了,绕着波江座的天苑四转,这颗恒星在咱们北半球秋冬季晚上就能看见,肉眼可见的亮星里离太阳很近的一颗,想到有一颗气态巨行星就在那颗星星旁边晃荡,大半夜抬头看的时候,感觉突然就不一样了。

银河系深处的热闹,比排列图精彩一万倍

上面那个表只是太阳系的隔壁邻居,如果把目光放大到整个银河系,那又是另一番景象,银河系的银盘直径大约10万光年,中心厚度约1万光年,太阳系藏在一个旋臂上,就好像是北京五环外一个不起眼的小区,在这个庞大的星系里,行星的种类丰富到让人眼花缭乱。

开普勒望远镜退役之前,用凌星法一口气确认了超过2700颗系外行星,它的继任者TESS卫星,到2024年底已经找到了超过7000颗候选体,其中400多颗确认了,这些行星排列起来能绕地球好几圈,但天文学家不这么干,他们更关心分类。

按目前的统计,银河系里的行星大致分这几类:

  • 类地行星:岩石构成,质量和半径都跟地球差不多,比如比邻星b、TRAPPIST-1系统里的七颗行星,TRAPPIST-1距离我们39光年,是一个超冷矮星,周围有七颗地球大小的行星,其中三颗在宜居带里,这是目前发现的最紧凑的行星系统,2017年《自然》杂志连发好几篇文章报道这事,整个天文学界都炸了锅。
  • 超级地球:质量介于地球和海王星之间,1到10个地球质量,太阳系里没有这一类,水星、金星、地球、火星都是小的岩石行星,接下来直接跳到气态巨行星,但银河系里超级地球特别多,开普勒的统计显示,银河系里大约30%的类日恒星都至少有一颗超级地球,罗斯128b就是典型代表,距离我们11光年,质量是地球的1.4倍,在它母恒星的宜居带内。
  • 气态巨行星:像木星、土星那样的,热木星是最早被大量发现的一类,因为它们又大又靠近恒星,凌星信号特别明显,飞马座51b是1995年发现的第一颗系外行星,就是个热木星,公转一圈只要4.2天,表面温度上千度,铁都能气化。
  • 冰巨行星:天王星、海王星那一类。
  • 流浪行星:不绕任何恒星,自己在银河系里游荡,2020年OGLE项目用微引力透镜法发现了一颗地球质量的流浪行星,这是目前已知最小的自由漂浮行星,这类行星可能到处都是,只是太难找了,像在黑屋子里找一只不叫的猫。

这些行星在银河系里的分布也不是均匀的,核球区域恒星密度极高,行星被引力扰动甩出去的概率也大,旋臂上是恒星形成的主战场,年轻的行星系统一簇一簇地诞生,银晕里恒星稀疏,行星也少,偶尔有几颗被甩出去的流浪行星飘过,你如果想画一张真正的银河系行星排列图,得把这张图的尺度拉到10万光年,然后你会发现——根本没法画,点太密了,糊成一团。

那张“九大行星排列图”背后,藏着一个人类的故事

话说回来,为什么“银河系9大行星排列图”这个说法这么流行?我琢磨了一下,觉得这事跟天文学的历史有点关系,在很长一段时间里,人类知道的全部行星就是太阳系这八颗(加上冥王星九颗),1846年海王星发现之后,一直到1992年,整整146年,人类对行星的认知就停留在太阳系里,1992年沃尔兹森和弗雷尔在脉冲星PSR B1257+12周围发现了第一批系外行星,大门才真正打开。

但从那之后,发现的速度是爆炸式的,截止2025年2月,NASA系外行星档案收录的确认系外行星超过5600颗,还有上万颗候选体等着验证,这个数字在1995年还是零,三十年间从零到五千多,你想想这速度。

所以普通人的认知更新没那么快,大家脑海里还是教科书上那幅太阳系九大行星排列图,顺口就说成银河系九大行星了,这不是无知,是信息更新需要时间,就像现在还有好多人管手机叫“大哥大”呢,虽然那玩意早就进博物馆了。

我特别喜欢韦伯太空望远镜2022年底发回来的那张系外行星HIP 65426b的直接成像照片,那是一颗气态巨行星,距离地球385光年,照片上能看到一个小光点,就贴在它那颗明亮的母恒星旁边,虽然只是个小亮点,但那是真真正正拍到的另一个世界的照片,不是示意图,不是想象画,看到那张照片的瞬间,我有种奇妙的踏实感——原来它们真的在那儿,不是什么数学推导出来的幽灵。

如果你真想自己画一张,我来告诉你怎么弄

说回排列图这回事,如果你想正儿八经做一张“太阳系附近系外行星排列图”,其实还挺有意思的,你需要准备:一张黑色背景的画布、一把尺子、一堆彩色小圆点,然后按照我上面那个表格,从比邻星b开始,按照距离太阳系由近到远依次排开,每个行星旁边标上名字、距离、类型,最好在图的角落画一个小圈代表太阳系,标上“你在这里”,这样比例感一下子就出来了。

但千万别忘了在旁边注明:这张图不是银河系全部行星的排列,仅仅是太阳系20光年范围内的已知邻居,银河系的真实行星数量远超九颗,当前确认数已超5600颗,且还在快速增长中。不然你就成了制造另一张误导图的人了。

还有一件事挺逗的,如果你严格按照距离比例画这张图,假设你把太阳系画成一个直径1厘米的小圆点,那么4.24光年外的比邻星b应该画在距离这个圆点大约2.8米的地方,地球到火星才多远?在这张图里大概就是一根头发丝的距离,宇宙的空旷程度,画过一次比例图才能真正体会到,每次我自己画这种图,都得感慨一句:这也太空了吧。

至于银河系中心方向,那里行星成堆,但距离太远,我们现在看到的微引力透镜事件只是冰山一角,欧洲航天局计划2026年发射的柏拉图望远镜,目标就是专门搜寻宜居带内的类地行星,届时那个数据量会把现在的排列图再撑大好几倍。

写到这儿我忽然意识到一件事:我们小时候画太阳系九大行星排列图,其实是带着一种“地球是宇宙中心”的潜意识在画的,太阳在中间,行星绕一圈,最外面是冥王星,完事了,干干净净,但真正的宇宙没有这么简单的队形,地球不是中心,太阳也不是,银河系也不是,我们只是无数行星中的一颗,无数恒星中的一颗,无数星系中的一个,想到这儿反倒不觉得渺小,而是有种莫名其妙的亲切——原来我们跟那些远方的世界,站在同一个银河系里,转着同样的圈,下次你抬头看星星的时候,没准儿那颗眨眼睛的光点旁边,就有一颗行星正在不紧不慢地绕着跑,它叫什么名字?距离多远?有没有人也在看我们这边?不知道,但光想想就挺有意思的。

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