st-1在天空中的位置会发生微小偏移,通过这个偏移量可以计算出距离。40光年的距离,意味着我们现在看到的trappist-1,是它在1983年发出的光——那时,中国的改革开放刚满15年,互联网还在起步阶段。
二、trappist-1系统:七颗行星的“拥挤乐园”
2015年,比利时列日大学的天文学家团队启动了“tRAppISt”项目(transitg ps and pesials Sall telespe,凌日行星与星子小望远镜),目标是寻找围绕超冷红矮星的类地行星。他们选择了trappist-1作为首个观测对象——因为它足够暗,凌日信号(行星从恒星前面经过时导致的亮度下降)更容易被捕捉。
2.1 发现之旅:从“可疑信号”到“七行星系统”
tRAppISt望远镜位于智利的阿塔卡马沙漠,配备了一台高灵敏度的d相机。2015年9月,天文学家开始监测trappist-1的亮度,每半小时拍一张照片,持续了数个月。
很快,他们发现了周期性的亮度下降:每隔几天,trappist-1的亮度会轻微下跌——这是行星凌日的典型信号。团队成员、天文学家埃马纽埃尔·贾诺特(Eanuel Jeh)回忆:“我们一开始以为是仪器误差,但信号太规律了,不可能是噪音。”
接下来的两年里,他们用斯皮策空间望远镜(Spitzer Space telespe)的红外相机进行确认——因为红矮星的红外辐射更强,凌日信号的精度更高。2017年2月,他们公布了最终结果:trappist-1周围有七颗类地行星,轨道都在恒星的“宜居带”附近。
2.2 七行星的“排列”:挤在恒星的“手腕上”
trappist-1系统的行星轨道极其紧凑——七颗行星的轨道半径都在0.01到0.06天文单位之间(1天文单位=地球到太阳的距离,约1.5亿公里)。相比之下,水星到太阳的距离是0.39天文单位,木星是5.2天文单位——trappist-1的行星系统,就像把太阳系的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星全部塞进水星轨道以内。
用贾诺特的话来说:“如果把trappist-1放在太阳的位置,七颗行星都会在太阳系内部运转,甚至比水星还近。”这种紧凑结构,源于红矮星的“弱引力”——因为恒星质量小,行星不需要离得太远就能保持轨道稳定。
三、trappist-1e:第四颗行星,刚好在“宜居带”的中心
在trappist-1的七颗行星中,trappist-1e是第四颗,也是最受关注的“宜居候选者”。它的参数,完美契合人类对“类地行星”的想象:
3.1 基本属性:和地球“差不多大”
通过凌日法,天文学家计算出trappist-1e的:
轨道半径:0.028天文单位(约420万公里)——相当于水星到太阳距离的1\/9;
轨道周期:6.1天——也就是说,trappist-1e上的一年只有6天;
质量:0.69倍地球质量(通过恒星的“径向速度”变化计算,即行星引力对恒星的拉扯);
半径:0.92倍地球半径(通过凌日时的亮度下降幅度计算);
密度:5.6克\/立方厘米(地球密度是5.5克\/立方厘米)——几乎和地球一样。
密度是判断行星成分的关键指标。trappist-1e的密度与地球接近,说明它和地球一样,是岩石行星:有一个铁镍核心,

