GJ 367b

从某种角度上来说，我们的太阳系并没有那么特别。我们现在已经知道，夜空中许多恒星都有属于它们自己的行星在周围环绕运行。

天文学家已经发现了数千颗各式各样的系外行星，他们最感兴趣的目标之一是那些与地球大小相当的岩质行星。目前研究认为，这些行星的数量应该也相当丰富，但由于它们体积小得多，因此更难搜寻到。

近日发表在《科学》杂志上的一篇新论文报道了最新发现的一颗亚地球行星，也就是比地球略小的行星，编号GJ 367b。它是迄今为止我们已知的最小、“最金属”、也是最极端的系外行星之一。

 GJ 367b的艺术畅想图。｜图片来源：Patricia Klein / SPP 1992

团队在TESS（凌星系外行星巡天卫星）的数据中最早注意到了GJ 367b的存在迹象。它距离地球仅31光年，位于南天星座船帆座。

他们发现，在TESS监测的数百万颗恒星中，有一颗恒星的亮度出现了微小但反复的下降。这是一种典型的迹象，表明可能存在一颗行星，它在每次绕行经过其恒星前面时阻挡住了恒星的部分光线，这也被称为凌星。

 凌星时，恒星的亮度会下降。｜图片来源：NASA

这颗绕行行星带来这种下降只有约0.03%的深度，换句话说，它非常浅，几乎是可检测到的范围的极限。这意味着，这颗行星一定非常小，大致与地球相当。

团队还想进一步了解这颗行星的质量。他们借助Harps（高精度径向速度行星搜索器）来观测宿主星。这台仪器可以通过检测由行星引力引起的宿主星光波长的轻微偏移来寻找行星。经过上百次的观测后，他们才探测到这种偏移，也就是说，这颗行星除了体积小之外，质量也一定很低。

最终，随着观测数据的不断积累，GJ 367b的样子越来越清晰。

GJ 367b的半径约为地球半径的72%，质量则是地球的约55%。这些结果告诉我们，这颗行星的密度比地球更高。地球密度大约每立方厘米5.5克，地核主要是铁，核外还有岩石构成的地幔。

而这颗行星的密度可以达到约每立方厘米8克，几乎和铁相当。研究人员推测，它可能主要由一个铁核构成，外部包裹着薄薄的岩石层。

那么它是如何形成的呢？理论学家提出了几种推测。比如，GJ 367b可能曾是一颗巨行星，存在巨大的气态包层，就像海王星一样。但随着时间推移，那个气态包层被蒸发掉了，只留下我们如今看到的裸露的核心。

又或者，在行星形成的过程中，它与其他正在形成中的行星相互碰撞，剥去了原本存在的岩石星幔，只留下了铁的星核。

如今的GJ 367b上的环境甚是极端。反复出现的凌星下降现象告诉我们，它绕着恒星运行的周期只有7.7小时，也就是一类相对少见的超短周期行星（USP）。

尽管它的宿主星是一颗红矮星，也就是一类比太阳暗得多的恒星，但由于距离恒星非常近，行星的白昼侧会是一个温度高达1400℃的熔炉，甚至连岩石都会被熔化。

当然，GJ 367b实在太热了，它或许并不是一个寻找系外生命的有利场所。但它是迄今为止天文学家发现的为数不多的地球大小的岩质行星之一。

它的发现证明，我们有能力在其他恒星周围找到地球大小的行星，也可以测量它们的属性。

科学家认为，今后或许可以尝试在离恒星更远的宜居带中搜寻这类行星的身影，那里的行星表面温度或许可以允许液体水存在。

这难度更大。一颗行星离它的恒星越远，凌星现象被发现的可能性就越小，而且绕过恒星的时间间隔也变长了，这使得它更难被察觉。此外，在更远的地方绕行，对宿主星的引力拖拽也会减少，信号也就更难被探测到。

事实上，在GJ 367b的宿主星周围，团队还注意到了疑似另一颗绕行周期11天的行星的信号，但尚未能确认它的存在。

接下来团队希望进一步研究行星的环境，比如它是否存在大气等等。他们相信，答案可能很快就会出现。

他们在采访中同样提到，在不久的将来，詹姆斯·韦伯空间望远镜的升空或许也会让系外行星的探索产生更大的进步。