獨特行星

自1995年10月6日瑞士日內(nèi)瓦天文臺的梅奧和奎洛茲發(fā)現(xiàn)第一顆太陽系外的行星以來，天文學(xué)家已在太陽系外發(fā)現(xiàn)了130多顆行星，1999年4月，還在仙女座ν周圍發(fā)現(xiàn)了3顆行星，組成一個“外太陽系”。這130多顆行星的共同特征是：質(zhì)量比地球大，多數(shù)比木星還大，只有1顆可能是地球型行星，大多數(shù)是氣體巨行星。

就像一切事物有共性和個性一樣，太陽系外的行星也表現(xiàn)出獨特的“個性”。你看，以下行星就很有“個性”。

冰火行星 天文學(xué)家在距離太陽系40光年遠的仙女座ε周圍發(fā)現(xiàn)一顆氣體巨行星，其公轉(zhuǎn)周期為4.6天，命名為仙女座εb。有趣的是，它的一面熱得像熔巖，另一面卻冷到冰點以下。據(jù)斯匹策空間望遠鏡上的紅外探測儀測量，仙女座εb被其主星的星光照亮的一面大氣溫度在1400～1600℃，而照不到星光的一面溫度只有20～230℃，因此它又被稱為“冰火行星”。冰火行星是怎么形成的呢？有兩種解釋。一種是像月亮與地球一樣，行星與它的主星作共轉(zhuǎn)運動。理由是，根據(jù)行星運動定律，行星的公轉(zhuǎn)周期同它到主星的距離有關(guān)，距離近的公轉(zhuǎn)周期短，距離遠的公轉(zhuǎn)周期長。仙女座εb公轉(zhuǎn)周期只有4.6天，所以它非常接近它的主星。在非常接近主星的軌道上運行的行星，完全可能與主星作共轉(zhuǎn)運動。共轉(zhuǎn)運動使得仙女座εb老是一面向著仙女座ε，一面背著仙女座ε。向著仙女座ε的一面老是被星光照亮，一直在吸收熱量，而背著仙女座ε的一面則老是照不到星光，一直在發(fā)散熱量，因而造成一面熱一面冷。另一種解釋是，行星吸收了主星的輻射熱，然后直接將熱發(fā)射出去，所以造成了一面熱、一面冷。

四不像天體 天文學(xué)家在離褐矮星55個天文單位的地方發(fā)現(xiàn)了一個叫2M1207b的天體，它具有行星的質(zhì)量，受褐矮星引力約束，但不知道它的運行軌道是什么形狀。拿它與海王星作比較發(fā)現(xiàn)，海王星到太陽的距離是30個天文單位，而2M1207b到褐矮星的距離至少是55個天文單位，比海王星到太陽遠得多。2M1207b和褐矮星的質(zhì)量分別為5個木星質(zhì)量和25個木星質(zhì)量，即質(zhì)量比為1比5。而已知太陽系外的行星與其主星的質(zhì)量比大致是1比1000。所以，無論是從行星到主星的距離，還是從行星與主星的質(zhì)量比來看，2M1207b和褐矮星都不像是行星與主星的關(guān)系。這種大距離和小質(zhì)量比排除了核吸積形成的可能性，從而可能是物質(zhì)快速坍縮形成的。“核吸積”是公認的行星形成的主要方式，而“物質(zhì)快速坍縮”則是恒星形成的主要方式。2M1207b和褐矮星的大距離和小質(zhì)量比否定了它們之間是行星和主星的關(guān)系。但是，哈勃空間望遠鏡拍攝的照片卻暗示，2M1207b是一顆行星。因此，這個四不像天體到底是什么，還需進一步證實。有人認為，這是一顆年輕的天體，年齡只有800萬年，仍然很熱。如果再過一個很長的地質(zhì)年代，待它冷卻下來后，它將變成一個看不見的光點。

周期極短的行星 天文學(xué)家在太陽系外探測到一顆公轉(zhuǎn)周期極短的活潑行星（這種活潑行星叫USPPs，其軌道周期在1天以下），叫SWEEPS-10，它創(chuàng)造了行星公轉(zhuǎn)周期最短紀錄——10小時，而此前已知的太陽系外行星最短公轉(zhuǎn)周期為1.2天。最近，哈勃空間望遠鏡又在銀河系中心恒星密集區(qū)觀測到5顆質(zhì)量與木星質(zhì)量差不多的USPPs和16顆軌道周期比較短的行星候選體。值得注意的是，所有USPPs的主星都很小，比如SWEEPS-10的主星質(zhì)量還不到太陽的一半。大自然的規(guī)律是和諧的，小質(zhì)量恒星才允許行星在很近的軌道上運行，否則行星在很近的軌道上環(huán)繞大質(zhì)量恒星運行，必將遭到毀滅。

最遙遠的行星 天文學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了一顆名叫SEATTLE的太陽系外行星，其大小與木星差不多，到主星的平均距離比水星到太陽還近，公轉(zhuǎn)周期只有29小時。這是一個又大又熱、飄灑著“鐵雨”的世界。這顆行星是目前已知離地球最遙遠的行星，它到地球的距離約為5000光年。這顆行星的發(fā)現(xiàn)說明，宇宙中可探測太陽系外行星的空間還可大大擴展。如果我們把視野伸展到5000光年遠，就有可能發(fā)現(xiàn)4萬～1億顆行星。

大星塵盤

這幅概念圖描繪的是巨行星2M1207B以及環(huán)繞著它的一個塵埃盤。這個塵埃盤最終有可能形成一顆或多顆衛(wèi)星，就像那些環(huán)繞太陽系中的巨行星（如木星和土星）運行的衛(wèi)星。

冰火兩重天

右邊這幅概念圖顯示的是一顆正在被其主星的強烈輻射燒灼的木星型行星。天文學(xué)家根據(jù)美國斯匹策空間紅外望遠鏡的觀測結(jié)果推測，這類氣體巨行星都具有兩個完全不同的半球，其中一面因永久背對主星而永久暗冷，另一面則因永久直面主星而永久亮熱。圖中描繪了這顆行星在斯匹策望遠鏡的紅外“眼睛”（鏡頭）中的模樣，由此可以看出行星表面的溫度差異。