iWeekly
Janssen系外行星，也被称为巨蟹座55e（55 Cancri e），是一颗炙热的系外行星，它每17.5小时围绕其主星“哥白尼”旋转一周。因其不同的特色，它拥有多个名字，但这颗距离地球40光年的岩石世界最出名的名字是“地狱行星”。多年以来，科学家都试图对它的炙热轨迹进行更深入的探索。
▲Janssen的概念图。
“地狱行星”
Janssen于2004年被发现，之所以被称为“地狱行星”，是因为它是一颗质量是地球8倍、宽度是地球2倍的岩石行星，它如此炙热，以至于学界猜测，它的表面有一个熔化的熔岩海洋，达到了3600华氏度（1982摄氏度）。因此，它也被比作《星球大战》中的穆斯塔法熔岩世界。
这是一颗距离地球40光年的系外行星，因其轨道距离太阳极近而得名，令人难以置信的紧密轨道就是为什么Janssen有如此高的温度的原因。这颗系外行星的内部可能也充满了钻石，因此也曾被称为钻石行星。
▲艺术家描绘的Janssen。
NASA在谈到Janssen时说：“距离母星如此之近，以至于海洋沸腾，岩石开始融化，下的都是熔岩雨。同时，引力会将行星的一个半球永远固定在灼热的恒星光中，而另一个半球则是在无尽的黑暗中。”
斯皮策太空望远镜（SST）的最初观测结果显示，Janssen上的最热点不一定是在正对恒星的那一面。NASA科学家们提出了一种理论，认为这是因为这颗行星上有“动态大气，可以将热量四处移动”。另一种理论则认为，这颗行星的自转也会产生白天和黑夜，所以它“表面会在白天加热、融化，甚至蒸发，形成韦伯太空望远镜可以探测到的非常薄的大气层。到了晚上，蒸气会冷却并凝结成熔岩滴，然后再落回地表，随着夜幕降临再次变成固体。”
耶鲁大学为其发明新仪器
一直以来，天文学家想知道这颗行星是否一直离它的恒星这么近。
一组研究人员使用了一种名为EXPRES的新工具，即极端精密光谱仪，来确定这颗行星轨道的精确性质。该仪器由耶鲁大学天文学家黛布拉·费舍尔（Debra Fischer）领导的团队开发，并安装在亚利桑那州弗拉格斯塔夫洛厄尔天文台的洛厄尔发现望远镜上。当Janssen在地球和恒星之间移动时，光谱仪能够测量哥白尼发出的星光的微小变化——就像日食期间月亮挡住太阳一样。
研究人员确定，Janssen轨道沿恒星赤道运行，但它并不是唯一围绕哥白尼旋转的行星，另外四颗不同轨道上的行星占据着这个恒星系统。
天文学家们认为，Janssen的古怪轨道表明，这颗行星最初是在一个更冷、更遥远的轨道上，然后向哥白尼漂移。然后，来自恒星赤道的引力改变了Janssen的轨道。《自然天文学》杂志12月8日发表了一项研究，详细介绍了这一发现。费舍尔在一份声明中说：“天文学家预计，这颗行星在更远的地方形成，然后螺旋进入目前的轨道。”“这一旅程可能会把行星踢出恒星的赤道平面，但这个结果表明，行星紧紧地抓住了它。”
EXPRES的主要任务是根据类地行星对其恒星的轻微引力影响来寻找类地行星。EXPRES通过多普勒效应来做到这一点。多普勒效应可以理解为“当光源向你移动时，你看到的光的波长更短，更蓝。当光源移开时，波长更宽，更红”。EXPRES被设计用以前所未有的精度测量波长的变化。
费舍尔说：“我们今天使用EXPRES精度比25年前我开始作为‘行星猎手’工作时提高了1000多倍。”“提高测量精度是我职业生涯的主要目标，因为它使我们能够在寻找类似地球的行星时探测到较小的行星。”
引发对其他行星系统的思考
尽管Janssen并不总是离它的恒星这么近，但天文学家们得出的结论是，这颗系外行星一直都很热。莉莉·赵（Lily Zhao）是纽约Flatiron研究所计算天体物理中心（CCA）的研究员，也是前耶鲁大学研究生，曾与费舍尔在EXPRES项目上合作过。赵在一份声明中说，这颗行星“可能非常热，以至于我们所知道的任何东西都无法在表面生存。”
“Janssen一靠近哥白尼，星球就变得更热了。我们的太阳系像煎饼一样平，所有的行星都在一个平面上围绕太阳运行，因为它们都是由同样的气体和尘埃组成的圆盘形成的。”但当天文学家研究其他行星系统时，他们发现许多行星都没有在一个平面上运行，这就引出了一个问题，人类所在的太阳系在宇宙中有多独特。这类数据可以提供更多关于宇宙中常见的类地行星和环境的信息。“我们希望找到与我们的行星系统相似的行星系统，并更好地了解我们所知道的系统，”赵说。
赵表示，新的发现可以帮助科学家更好地理解行星是如何形成和随着时间的推移而移动的。这些信息对于弄清宇宙中类似地球的环境有多普遍，以及地外生命可能有多丰富至关重要。
新闻来源：CNN、Phys.org、Universe Today、耶鲁大学，图片来源于网络
iWeekly周末画报独家稿件，未经许可，请勿转载
© 2014 现代传播 Modern Media Co,Ltd.