带你认识32 颗真实存在的系外星球
在我们太阳系中熟悉的八颗行星之外，还有无数奇异和极端的世界等待被发现——其中一些已经被发现。
由于望远镜技术的快速发展，天文学家已经探测到太阳系外的 5,600 多颗行星。科学家们称它们为这些系外行星，它们是熔岩世界和水的世界。他们是被星星的热量蹂躏的世界，是被锁定在永恒黑夜中的世界。有些世界看起来像是直接从《星球大战》中偷来的，有些世界可能拥有科幻小说中从未梦想过的奇异生命形式。
加入我们，一起游览我们不断令人惊讶的宇宙中一些最奇怪、最迷人的系外行星。
下熔岩雨的“地狱星球”
（图片来源：NASA/JPL-Caltech）
55 Cancri e 是一个岩石世界，大约是地球的八倍，使其成为一种被称为“超级地球”的系外行星。尽管面积很大，但这里的生活条件没有什么“超级”的。55 Cancri e 通常被昵称为“地狱星球”，完全被流动的熔岩海覆盖，甚至可能在那里下熔岩雨。这颗系外行星距离地球 41 光年，使其成为研究的热门目标（但不是夏季度假）。
相关新闻： 38 张令人瞠目结舌的詹姆斯韦伯太空望远镜图像
（图片来源：NASA、ESA、CSA、Joseph Olmsted （STScI））
K2-18 b 是一个距离太阳约 120 光年的大型世界。它居住在其恒星周围的“金发姑娘区”，这意味着那里可能存在液态水（可能还有生命）。詹姆斯·韦伯太空望远镜 （JWST） 最近的一项分析支持这样的观点，即这颗系外行星可能拥有自己的液态水海洋——并且海洋可能是生物的家园。在这项研究中，JWST 在系外行星的大气层中检测到了二甲基硫醚的可能痕迹，这种化学物质已知仅由地球上的浮游植物排放。
现实世界的“塔图因”
（图片来源：NASA/JPL-Caltech）
Luke Skywalker 在 Kepler-16b 上会感到宾至如归。这颗系外行星是第一颗已知的环二星行星——一颗同时围绕两颗恒星运行的行星，就像《星球大战》系列中的塔图因一样。然而，由于这颗巨大的行星具有类似于土星的含气表面，即使是绝地武士也很难在这颗距离太阳约 200 光年的系外行星上找到立足点。
打破规则的庞然大物
（图片来源：宾夕法尼亚州立大学）
巨大的系外行星 LHS 3154b 让科学家们摸不着头脑，因为它对于它的小恒星来说似乎太大了。研究人员在 2023 年发现这颗行星时表示，这颗行星的质量大约是地球的 13 倍，但围绕一颗质量比太阳小 9 倍的恒星运行，它似乎不存在。未来对这个“不可能”世界的研究可能会颠覆已知的行星形成规则。
已知宇宙中最大的系外行星？
（图片来源：NASA/JPL-Caltech）
系外行星 HAT-P-67 b 的半径是木星的两倍，就宽度而言，它可能是宇宙中已知最大的行星。但是，尽管它的巨大周长，但那里还有更多巨大的世界。这个小行星距离地球约 1,200 光年，密度非常低，质量只有木星的三分之一左右。
下沙的“蓬松”星球
（图片来源：插图：比利时 LUCA 艺术学院/Klaas Verpoest（视觉）、Johan Van Looveren（排版）。科学：Achrène Dyrek（CEA 和法国巴黎西岱大学）、Michiel Min（SRON，荷兰）、Leen Decin（比利时鲁汶大学）/欧洲 MIRI EXO GTO 团队/欧洲航天局/NASA）
系外行星 WASP-107b 距离地球 200 光年，密度也非常低，使其在望远镜观测中看起来“蓬松”。JWST 最近对这颗行星进行的一项研究显示，云可能由细粒硅酸盐颗粒组成，这意味着它可能会在这个膨胀的世界上降沙。
拥有潜在生命海洋的“眼球星球”
（图片来源：BENOIT GOUGEON，蒙特利尔大学）
距离地球仅 50 光年，圆眼系外行星 LHS 1140 b 可能由于其独一无二的表面而成为外星生命的候选者。科学家们用 JWST 研究世界发现，这颗行星可能被冰覆盖——除了它表面永久指向宿主恒星的一部分。据研究人员称，在这里，这颗恒星的热量可能会融化到刚好足以形成圆形液态水海洋的冰。该团队写道，除了赋予这颗行星独特的靶心外观外，这片稀有的海洋还可能是外星生命繁衍生息的主要场所。
臭鸡蛋世界
（图片来源：Roberto Molar Candanosa/约翰霍普金斯大学）
系外行星 HD 189733 b 距离地球约 64 光年，其化学成分非常独特，以至于天文学家几乎可以从整个银河系闻到它。JWST 最近对地球进行的一项研究发现，其大气中含有大量的硫化氢——一种由地球上腐烂的有机物和火山释放的有毒易燃气体——闻起来像臭鸡蛋。这颗臭蛋行星太热了，生命不可能存在（谢天谢地），但科学家可以在其大气层中检测到如此独特的分子这一事实就是一个好兆头，JWST 可能很快就能检测到宇宙中其他地方生命的特征。
可能不存在的“瓦肯行星”
（图片来源：NASA/Robert Lea（使用 Canva 创建））
在现实中反映的科幻小说的一个显着案例中，科学家们报告了发现一颗类似于瓦肯的行星，瓦肯是《星际迷航》系列中斯波克博士的家乡世界。这颗行星于 2018 年在真正的恒星 40 Eridani A 周围被发现——这颗恒星正是斯波克在著名科幻系列中所在的母星。然而，最近对这颗恒星的后续观测使这颗行星的存在受到质疑;恒星光特征的细微摆动可能不是由于附近行星的拉扯造成的，而是由于恒星表面的定期喷发造成的。这颗名为 HD 26965 b 的瓦肯行星的存在现在似乎受到了怀疑。
围绕着一颗红色小星星的类地行星
（图片来源：Robert Lea（使用 Canva 创建））
地球可能在附近的恒星系统中有一个失散已久的双胞胎。这颗行星被命名为 Gliese 12 b，在距离地球大约 40 光年的系统中围绕一颗炽热的红色恒星运行。值得注意的是，这颗系外行星的宽度似乎是地球的 1.1 倍，使其具有与我们自己的星球相似的特性。虽然 Gliese 12 b 绕其母星的轨道比我们的星球绕太阳的轨道要紧密得多（一年大约持续 13 个地球日），但那颗恒星也要小得多，使行星保持在可以在行星表面形成液态水的宜居带。这意味着我们远方的双胞胎甚至可能拥有自己的生活版本。
拥有永恒黑夜的地球大小的行星
（图片来源：Lionel Garcia）
并非所有地球大小的行星都幸运地适合居住。以 SPECULOOS-3 b 为例，这是一个由岩石组成的类地世界，其围绕红矮星的轨道有点太近了，让人感到不舒服。这个岩石世界每 17 小时完成一次轨道，暴露在如此多的辐射下，以至于它的大气层可能很久以前就被炸走了，留下这颗不幸的星球完全贫瘠。然而，烘烤温度并不是一个全球现象;这颗行星是潮汐锁定的，这意味着一侧总是在永恒的白昼中面向它的星星，而另一侧则坐在永恒的黑夜中。
“从内部融化”的红色火山世界
（图片来源：NASA、ESA、CSA、Dani Player）
天文学家在遥远的星系中发现了一颗行星，它似乎正在喷发如此多的火山，通过望远镜观察时，世界真的会发出红色的光。这颗阴燃的系外行星名为 TOI-6713.01，距离地球约 66 光年，紧紧围绕其恒星运行，每 2.2 个地球日完成一次循环。观测表明，这颗行星被数百座活火山释放的熔岩覆盖。这颗行星还受到其恒星和邻近行星引力的难以置信的内摩擦，这可能导致世界从内部融化。
拥有子弹状风的气态巨行星
（图片来源：NASA、ESA、CSA、Ralf Crawford （STScI））
科学家们已经绘制了距离地球 280 光年的一颗巨大系外行星的天气图，天气预报看起来很严峻。这颗名为 WASP-43b 的行星被潮汐锁定，一张巨大的脸总是指向它的恒星，另一张脸则笼罩在永恒的黑暗中。两侧之间的巨大温差会带来猛烈的风，科学家估计风速可达 5,600 英里/小时（9,000 公里/小时），比飞驰的子弹快几倍。
拥有绚丽彩虹的地狱世界
（图片来源：ESA）
系外行星 WASP-76 b 距离地球约 637 光年，不是你想度假的地方类型。这颗行星的轨道距离其母星的距离是水星绕太阳公转的 20 倍，据估计，这颗行星的日边温度达到 4,350 华氏度（2,400 摄氏度），使其成为一个真正的地狱世界。然而，有一个吸引人的地方：在行星表面观察到的奇怪亮点，就在昼夜交汇处，可能是一种“荣耀”——一种罕见的视觉现象，有时在地球上可以看到，由同心彩虹环组成，形成一个巨大的圆圈。
围绕死星运行的巨行星
（图片来源：Robert Lea（使用 Canva 创建））
总有一天，太阳会死去——但我们太阳系中的一些行星可能会继续存在。科学家们在遥远的恒星系统中发现两颗巨大的行星围绕着“死去的”白矮星运行后做出了这一推断。这两颗行星被命名为 WD 1202-232 和 WD 2105-82，据估计质量是木星的 1 到 7 倍，并且它们都围绕小型死星运行，距离至少是地球和太阳之间的 11.5 倍。他们的发现如果得到证实，则暗示我们太阳系的类似行星木星和土星有一天可能能够在太阳不可避免的死亡中幸存下来。（遗憾的是，地球很可能会在我们恒星的最后一次膨胀中被吞噬。
猎户座的“流氓”行星
（图片来源：NASA、ESA、CSA / 科学领导和图像处理：M. McCaughrean， S. Pearson， CC BY-SA 3.0 IGO）
大多数已知的行星都围绕恒星运行，但可能还有无数其他行星不围绕恒星运行。使用 JWST 的科学家们发现了数百颗自由漂浮的“流氓行星”，它们在猎户座星云中飞驰，不受任何恒星的束缚。奇怪的是，这些流氓世界中大约有 80 个彼此被困在双星轨道上，成对在太空中翻滚。科学家们不确定这些世界是如何从它们的母星系统中被抛出的，或者为什么它们被困在双星轨道上。鉴于这些行星的质量大致与木星一样大，科学家们将它们称为木星质量的双星天体，或简称 JuMBO。
我们实际可以看到的遥远星球
（图片来源：ESO）
科学家通过观察遥远恒星发出的光的变化来间接探测大多数系外行星。但在 2004 年，研究人员有史以来第一次获得了外星世界的直接视觉确认。这颗系外行星被称为 2M1207b，位于大约 170 光年外的半人马座中，是一颗质量约为木星五倍的气态巨行星。该团队通过在三个不同的红外波段观察遥远的世界，这有助于揭示行星的热量，同时阻挡其母星的光线。自这一开创性的发现以来，通过直接成像发现了大约 200 颗系外行星，而其他 5,000 多颗则通过其他方式被发现。
拥有石英云的星球
（图片来源：NASA、ESA、CSA 和 R. Crawford （STScI））
你能想象日落穿过水晶般的天空吗？JWST 的观测表明，这可能是系外行星 WASP-17b 上的现实，WASP-17b 是一颗类似木星的气态巨行星，非常热，以至于它的云是由石英晶体组成的。这颗行星的轨道非常靠近它的母星，使其大气层的温度达到 2,700 华氏度（1,500 摄氏度）。研究人员认为，这种热量会在火星大气层中形成沙子大小的微小二氧化硅颗粒，这些颗粒可能会聚结成纯石英云。
即将出生的婴儿 Jupiter
（图片来源：ESO/ALMA （ESO/NAOJ/NRAO）/Weber 等人。
寻找系外行星的科学家不仅放大了现有的世界，还放大了即将诞生的世界。在研究距离地球约 5,000 光年的 V960 Mon 恒星周围的区域时，科学家们发现了一个团块的气体场，其中两个物质卷须显然被汇集成不同的行星状块状。据使用欧洲南方天文台的超大望远镜和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列发现的研究人员称，这是科学家们首次对即将诞生第一颗巨行星的年轻恒星系统进行成像。
兄弟行星步调一致地跳舞
（图片来源：ALMA （ESO/NAOJ/NRAO）/Balsalobre-Ruza 等人。
在距离地球 370 光年的遥远恒星 PDS 70 周围，居住着一对极其罕见的兄弟行星。一个大约与木星大小一样的完全形成的世界似乎围绕着它的宿主恒星旋转;在它的后面，在同一轨道上，是一团巨大的气体和尘埃云，研究人员怀疑这可能是这颗行星部分形成的兄弟姐妹。虽然其中一个天体似乎是一颗成熟的行星，但这对天体是罕见的“特洛伊行星”的第一个证据——两个世界几乎同时形成，在它们主星周围大致相同的位置，在完全相同的轨道上运动。
行星将其恒星变成“螺旋星系”
（图片来源：ESO）
距离地球约 5 亿光年的恒星系统看起来可疑地熟悉。它被两个尘土飞扬的旋臂包裹着，类似于我们自己的银河系——尽管规模要小得多。这颗恒星出现银河系的原因是什么？天文学家怀疑这是因为一颗隐藏的木星大小的行星，被称为 MWC 758 c，它利用其巨大的引力将恒星的尘埃鞘雕刻成壮观的旋臂。这颗行星尚未得到完全证实，但模拟表明，这可能是其母星外观奇怪的原因。
不该存在的镜像世界
（图片来源：ESA/Cheops）
大多数行星至少会反射一点它们母星的光。但系外行星 LTT9779 b 反射了高达 80% 的恒星入射光线——这是有史以来发现的任何行星中最高的反射率。这颗行星令人印象深刻的反照率的关键是围绕它的一层金属云。科学家们怀疑，这个海王星大小的世界的天空中大部分充满了硅酸盐或玻璃，以及钛酸盐（一种含钛的盐）——将这颗行星的大气层变成了一面名副其实的镜子。这颗行星的存在给科学家们带来了一个谜题：地球的轨道离它的恒星如此之近，以至于它的大气层现在应该已经被吹走了。它生存的关键可能是火星天空中的金属，它可能太重了，太阳风无法将其吹走。
在恒星死亡后幸存下来的“僵尸”行星
（图片来源：W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko）
系外行星 8 Ursae Minoris b，也被称为 Halla，是一个炽热的类似木星的世界，距离地球 520 光年。观测表明，这个巨大的世界应该被它的母星完全焚毁，它已经进入了红巨星阶段，似乎很久以前就向外膨胀到它的系统中，烧焦了它所经过的一切，然后缩小到现在的大小。汉拿的轨道离这颗恒星相对较近，这一事实表明它要么是在恒星再次收缩后诞生的，要么今天可见的那颗恒星是两颗合并的双星之一，从而阻止了其中任何一颗在其毁灭路径上膨胀。
蒸汽氛围的水世界
（图片来源：NASA/JPL-Caltech/R. Hurt （IPAC））
系外行星 GJ 1214b 距离地球仅 40 光年，但它被如此多的厚云层覆盖，以至于科学家们直到最近才很难研究它。科学家们利用 JWST 的红外视觉透过云层观察，分析了这颗行星，看到了似乎由蒸汽构成的大气层，这表明下面的世界可能包含大量的水。
没有大气层的类地行星
（图片来源：NASA、ESA、CSA、J. Olmsted （STScI））
在遥远的恒星 TRAPPIST-1 周围，七颗地球大小的岩石行星在恒星的宜居带中旋转。这些行星是否包含适合生命生存的条件是天文学家急切研究的一个问题。但其中之一 TRAPPIST-1b 可能正式退出竞选。JWST 对这个岩石状地球世界的观察表明，这颗行星的温度大约和烤箱一样热——高达 450 华氏度（232 摄氏度）——而且几乎可以肯定没有大气层。这个炎热世界的一些邻国可能更有利于生命的出现，但需要更多的研究才能确定。
外星沙尘暴行星
（图片来源：NASA、ESA、CSA、Joseph Olmsted （STScI））
使用 JWST 的科学家在距离地球约 40 光年的系外行星 VHS 1256 b 上发现了一场肆虐的巨大沙尘暴。“超级木星”是一个远离恒星的巨大世界，大约需要 10,000 年才能完成一次轨道。这么远的距离意味着科学家可以相对清晰地看到火星的大气层，而不会有太多的星光挡路。最近的观测表明，由硅酸盐颗粒组成的令人难以置信的热云在火星的大气层中盘旋。据研究人员称，这可能是一场巨大沙尘暴的证据。
比恒星还热的行星
（图片来源：NASA/JPL-Caltech）
KELT-9b 是一颗极热的类似木星的行星，距离地球 670 光年。据估计，它的表面温度为 7,800 F （4,300 C），在被发现时被认为是有史以来发现的最热的系外行星，甚至比一些恒星还要热。这种强烈的热量对行星的大气层产生了可怕的影响：在 KELT-9b 的白天，附近恒星的热量如此强烈地下降，以至于 KELT-9b 大气中的氢分子实际上被撕成碎片并被吹遍了整个地球。随着地球大气层的一半不断融化，这个世界是您绝对想避免的外星目的地之一。
（图片来源：NASA、ESA 和 J. Olmsted （STScI））
系外行星 WASP-121b 距离地球约 900 光年，非常热，以至于重金属不断通过大气层沸腾并排放到太空中。科学家们发现铁和镁分子离火星表面如此之高，以至于它们可以逃脱引力的牵引并漂走。极端高温来自这颗行星与其宿主恒星的超近距离。事实上，这颗行星离得如此之近，以至于恒星引力产生的潮汐力将这颗行星拉伸成足球形状，使其与最常被发现的球形世界区分开来。
以极快的速度移动的超小世界
（图片来源：NASA）
L 98-59b 距离地球 35 光年，是迄今为止发现的最小的系外行星之一，质量仅为地球的 0.4 倍。这个小世界还以极快的速度围绕其母星火箭飞行，仅用两天零六个小时就完成了一圈。正因为如此，这颗行星从其母星接收的能量大约是地球从太阳接收的能量的 22 倍，几乎可以肯定，这颗小而快速移动的行星无法居住。
地球的“表亲”
（图片来源：NASA）
系外行星开普勒-452 b 看起来与我们的母星非常相似，以至于美国宇航局将这个世界称为“地球的老表亲”。这颗岩石系外行星围绕一颗不同恒星运行的距离几乎与我们的行星围绕太阳运行的距离相同，一年持续约 384 天。这使这颗行星牢牢地处于宜居带，液态水可能会在其表面形成。可悲的是，我们的表亲将在很长一段时间内保持疏远：这颗行星距离地球近 1,800 光年，航天器至少需要 3000 万年才能到达。
奇异地接近的兄弟姐妹行星
（图片来源：NASA）
系外行星开普勒-36b 是一个岩石世界，大约是地球的 1.5 倍，其轨道离它的邻近世界——类似海王星的系外行星开普勒-36c——很近。这两个外星世界平均每 97 天就会非常接近一次;在这些宇宙家庭团聚期间，两颗行星之间的地月距离不到 5 个。这些超近距离的相遇对兄弟行星施加了巨大的潮汐力，可能会促进岩石开普勒-36b 上的活跃火山活动。
一颗蹒跚学步的星星周围的不吉利行星
（图片来源：NASA、ESA、Joseph Olmsted （STScI））
系外行星 AU Microscopii b 距离地球约 32 光年，很不幸地在距离其宿主恒星 600 万英里（960 万公里）的地方形成——一颗非常年轻、炎热、喜怒无常的红矮星。据估计，这颗恒星只有 2300 万年的历史，从宇宙的角度来看，它只是一个蹒跚学步的孩子。（相比之下，太阳有 46 亿年的历史。这颗年轻的恒星经常爆发出比太阳所能喷出的最糟糕的太阳耀斑强数千倍的辐射——而可怜的 AU Microscopii b 经常处于火线中。天文学家注意到在遥远世界附近绕轨道运行的巨大行星物质球体，这表明这颗喜怒无常的恒星正在一点一点地炸开行星大气层的碎片。
