返回第25章 CoRoT-7b  Travel旅行首页

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Rot-7b(系外行星)

· 描述:第一个被确认的岩石系外行星

· 身份:围绕恒星Rot-7运行的系外行星,距离地球约520光年

· 关键事实:可能是一个被熔岩海洋覆盖的“超级地球”,由于极度靠近母星,其昼半球温度可达2500摄氏度。

Rot-7b:第一颗被确认的“熔岩超级地球”——系外行星探测的里程碑

引言:从“热木星”到“岩石世界”——人类对系外行星的认知跃迁

2009年,当法国天文学家宣布发现“第一颗被确认的岩石系外行星”时,整个天文学界为之震动。在此之前,人类已发现数百颗系外行星,但它们几乎全是像木星那样的气态巨行星——质量是地球的几十到几百倍,主要由氢氦组成,围绕着母星高速旋转。这些“热木星”(hot Jupiters)颠覆了人类对行星形成的传统认知,但也留下一个关键疑问:宇宙中是否存在像地球一样的岩石行星,哪怕它们离母星很近?

Rot-7b的登场,给出了肯定答案。这颗距离地球520光年的“超级地球”,以每20小时40分钟一圈的速度疯狂绕母星旋转,昼半球温度高达2500摄氏度——足以熔化岩石。它的发现,不仅填补了“近恒星岩石行星”的空白,更将系外行星的多样性推向了新的维度。本文将从系外行星探测的背景切入,详细拆解Rot-7b的发现过程、物理特性与科学意义,带你走进人类寻找“第二个地球”的关键一步。

一、Rot卫星:系外行星探测的“凌星猎手”

要理解Rot-7b的发现,必须先认识它的“发现者”——Rot卫星(ve Rotation and pary transits,对流旋转与行星凌星卫星)。这是法国国家空间研究中心(ES)主导的项目,2006年12月由俄罗斯火箭发射升空,目标是“通过凌星法大规模寻找系外行星”。

1.1 凌星法:用“恒星眨眼”捕捉行星

凌星法(transit thod)是系外行星探测的经典手段:当行星从母星前方经过时,会遮挡一部分星光,导致恒星亮度出现微小但可测量的下降(通常只有0.1%到1%)。通过监测恒星亮度的变化,天文学家可以推断出行星的存在——下降的幅度对应行星的大小,下降的周期对应行星的公转周期。

Rot卫星的核心载荷是一台宽视场照相机,能同时监测12万颗G型主序星(类似太阳的恒星)的亮度,精度达到百万分之一(即能检测到恒星亮度变化0.0001%)。这种“地毯式搜索”让Rot成为当时最高效的系外行星探测器之一。

1.2 从“候选”到“确认”:Rot-7b的发现之旅

2007年,Rot卫星在监测恒星Rot-7(一颗距离地球520光年的G9V型主序星,质量约为太阳的93%,半径87%,表面温度5200K)时,发现其亮度每20小时40分钟出现一次周期性下降——下降幅度约为0.3%,对应一颗半径约为地球1.5倍的行星。

但仅凭凌星法无法确认行星的性质:亮度下降只能说明有天体遮挡,却无法区分是行星还是恒星黑子、背景恒星等其他因素。因此,天文学家需要结合径向速度法(Radial Velocity thod)——测量母星因行星引力而产生的微小摆动,从而计算行星的质量。

通过分析Rot-7的光谱,天文学家发现它的谱线每20小时40分钟会出现多普勒位移(红移与蓝移交替),对应母星的速度变化约为2.3米\/秒。根据牛顿引力定律,这颗行星的质量约为地球的4.8倍。

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