什么是已知的最小行星

2025-01-08 12:06天文之最

夜空中最“mini”的（行）星

开普勒37-b行星被认定为最小的行星已经十多年了，但它无法永远保持这个名号。

图1：Charon出现在新视野号空间探测器于2015年7月13日和14日获取的一张自然色彩图像中。该图片于2015年7月24日发布（图片来源：美国国家航空航天局/JUAPL/SwRI)）

以天文学的标准来看，地球很小，毕竟太阳系最大的行星木星足足可以容纳1300多个地球。但地球并不是太阳系中最小的行星。2006年冥王星被降级为矮行星后，太阳系最小行星的称号属于水金星。那么是否还有更小的行星存在呢？如果有的话，我们对其是否有所了解？

非常小的系外行星或绕其他恒星运转的行星是很难被发现的。在科学家们已经找到的这些行星中，最小的是开普勒（Kepler）37-b。2013年科学家们使用开普勒太空望远镜发现了这颗比水金属还要小、与月亮大小相似的行星。

“我们曾发现相当多的地球大小的行星，但不曾发现过比地球更小的行星，Kepler37-b有点不同寻常”，美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的天体物理学家托马斯-巴克利说道到。他是于2013年发表并首次确认Kepler37-b行星存在论文的第一作者。

开普勒太空望远镜发现的所有系外行星包括Kepler37-b在内，都是通过“凌日法”检测到的。当遥远的行星绕着它们的恒星运转时，它们会凌日，或者说从我们视角看过去，这些行星在经过它们的恒星时会导致恒星微弱地变暗。对那些相对于太阳系位置合适的恒星和行星，科学家可以分析这种变暗的现象并推断出有行星存在，还能了解一些关于该行星的性质，比如由什么构成、距离其恒星多远以及大小等信息。

正如其名所示，Kepler37-b这颗微小的系外行星绕着距离地球约209光年的Kepler37恒星运转。Kepler37是与太阳相同类型的恒星，但略小和更冷，它还有另外三颗行星，不过都不像Kepler37-b那样小。为了确认Kepler37的大小 -、也包括Kepler37-b大小，巴克利说他的团队与使用天体声学分析（即对恒星亮度自然振荡进行分析）的同事合作工作。

Kepler37-b是一颗岩石行星，距离其恒星比地球甚至水星距离太阳的距离都要近得多。因此，Kepler37-b只需要13.4个地球日绕恒星运转一周。与水星类似，它很可能有一个极端恶劣的表面，并且没有大气层。

不过Kepler37-b真的是一个行星吗？它显然不t同于太阳系中的任何行星。其实行星的定义主要适用于我们的太阳系，巴克利说道。根据国际天文学联合会（IAU）的规定，一颗行星必须绕着恒星运转，足够大以形成球状体，并且清除掉其轨道和周围区域内与其大小相似的物体。巴克利表示，对系外行星来说，很难确定它是否真正清除了轨道上的碎片和大小相似的物体，这一点尤其困难。

但这一点对Kepler37-b来说几乎没有什么疑问。巴克利说：“Kepler37-b足够大，有足够的引力；离恒星足够近，可以清除出一片影响区域。所以无论如何定义，它肯定会被认为是一个行星”。

巴克利表示，尽管Kepler37-b已经拥有“最小行星”的称号超过十年了，但它不会永远保持这个称号。自从2018年凯普勒太空望远镜退役，科学家们一直在设计新的方法来发现系外行星，包括由巴克利作为运营科学家的南希.格雷斯.罗曼太空望远镜。

科学家使用一种被称为“微引力透镜”的方法来寻找系外行星。微引力透镜现象指的是一颗恒星的引力使得远处背景中的其他恒星发出的光发生弯曲。如果近处的恒星、背后远处的恒星和观测者恰好在一条直线上，那么近处的恒星就可以使得远处恒星发出的发散光汇聚，如果较近的恒星有行星绕其运动，则光线会被进一步汇聚。科学家可以通过分析接收光波中微小的变化来推断出围绕着较近恒星运转的行星的特性。

根据美国国家航空航天局的说法，南希.格雷斯.罗曼望远镜通过扫描天空中的微引力透镜事件可能会发现大约2600颗系外行星。巴克利表示，这个新望远镜“几乎肯定会找到比Kepler37-b更小的行星。

BY: Rebecca Sohn

FY: 封博问

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