韋伯首次拍到系外行星，天文學(xué)家：它屬于氣態(tài)行星，不適合居住

史上首次

NASA發(fā)布了詹姆斯.韋伯太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的系外行星HIP 65426b照片，這是韋伯望遠(yuǎn)鏡首次直接拍攝到的系外行星圖像，距離地球356光年。

系外行星通常不發(fā)光，無法用望遠(yuǎn)鏡直接觀測(cè)到，要發(fā)現(xiàn)它們都很難，韋伯望遠(yuǎn)鏡又是如何對(duì)它直接成像的？

HIP 65426b作為韋伯望遠(yuǎn)鏡拍攝到的首個(gè)系外行星，又有什么特殊之處，它適合人類居住嗎？

宇宙廣袤而空曠，恒星與恒星之間的距離動(dòng)輒幾十上百光年，在這樣的距離下，大部分恒星都會(huì)變得暗淡，只有一些大質(zhì)量距離近的恒星能夠用肉眼看到點(diǎn)點(diǎn)星光，而行星本身不會(huì)發(fā)光，恒星的光芒還會(huì)把行星的反射光掩蓋住，尋找系外行星可謂是難上加難。

但一方面我們要發(fā)現(xiàn)地外文明，一方面還要為人類尋找第二個(gè)家園，所以對(duì)系外行星觀測(cè)是走向星辰大海的必經(jīng)之路。

要確定恒星附近是否存在行星，最常用的是凌日法。

行星經(jīng)過恒星周圍時(shí)，會(huì)遮擋住一部分恒星光芒，使恒星的亮度下降。持續(xù)觀測(cè)一段時(shí)間后，假如亮度的變化是有規(guī)律有周期性的，這就說明恒星周圍很可能有一顆行星在圍繞它運(yùn)行，不過有時(shí)恒星非常亮，即使有行星凌日，也還是會(huì)淹沒在恒星的光暈中，這時(shí)就需要干涉空間衛(wèi)星來消除掉恒星強(qiáng)力的光暈，從而發(fā)現(xiàn)行星。

凌日法雖然簡(jiǎn)單而常用，但也有一定的局限性：它只能看到和地球處于同一平面上的恒星的行星。

當(dāng)凌日法不適用時(shí)，還可以通過恒星的微弱位移來判斷是否有行星存在，在太陽系中，太陽的引力牽扯著八大行星，讓行星圍繞它周期性的公轉(zhuǎn)，假如行星的質(zhì)量夠大，它的引力也會(huì)對(duì)太陽產(chǎn)生影響，讓太陽存在一個(gè)非常小的圍繞行星公轉(zhuǎn)的軌道。

兩顆天體互相公轉(zhuǎn)時(shí)，恒星發(fā)出的光譜會(huì)出現(xiàn)多普勒頻移，依靠這個(gè)原理科學(xué)家就可以通過長(zhǎng)期觀測(cè)恒星的微弱位移，判斷恒星周圍有沒有行星。

這兩種方法看似麻煩，但也是尋找系外行星最簡(jiǎn)單最直接的方法，既然發(fā)現(xiàn)都這么難，韋伯望遠(yuǎn)鏡又是如何對(duì)HIP 65426b直接成像呢？

韋伯望遠(yuǎn)鏡并非人類對(duì)HIP 65426b的首次觀測(cè)，早在2017年，智利的歐洲天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡首次發(fā)現(xiàn)了HIP 65426b，但在試圖對(duì)它進(jìn)一步了解時(shí)，行星發(fā)出的紅外光被地球大氣層阻擋，從而無法獲得它的更多細(xì)節(jié)。

而韋伯望遠(yuǎn)鏡地處拉格朗第二日點(diǎn)的背陽面，在這里太陽的光芒被地球遮擋，韋伯望遠(yuǎn)鏡可以不受太陽影響，更重要的是韋伯望遠(yuǎn)鏡搭載了極度靈敏的中紅外探測(cè)器（MIRI），MIRI是韋伯成像的主力軍，它的工作溫度達(dá)到了不到7開爾文（零下226℃）。

在這個(gè)溫度下，可以極大減少自身紅外光對(duì)觀測(cè)的影響。因?yàn)檫b遠(yuǎn)星系的光芒過于微弱，如果保持儀器正常的溫度，那么它自身的紅外光就會(huì)掩蓋住觀測(cè)對(duì)象的光芒，這就像在探照燈下很難發(fā)現(xiàn)一個(gè)螢火蟲。

除此之外，這張照片還要?dú)w功于韋伯所搭載的日冕儀，上面我們提到，恒星的發(fā)出的強(qiáng)光會(huì)掩蓋來自系外行星的光，比如HIP 65426b的母恒星強(qiáng)度是它的一萬倍，正常情況下，我們幾乎不可能直接觀測(cè)到它。

不過一方面HIP 65426b和母恒星的距離是地日距離的100倍，這幫助了科學(xué)家在圖像中識(shí)別到它，另一方面則是因?yàn)槿彰醿x遮住了遙遠(yuǎn)的恒星，減少了強(qiáng)光干擾。

如此費(fèi)盡周折，這顆行星的具體情況如何呢？

在這張照片中，白色五角星就是被日冕儀遮掉的母恒星HIP 65426，而黃橙色的光點(diǎn)即是距離我們356光年的HIP 65426b，它和母恒星的軌道距離大約是地球距離太陽的100倍，這使得它圍繞母恒星公轉(zhuǎn)一周需要整整630年的時(shí)間。

我們生活在一顆具有45億年歷史的行星上，而HIP 65426b的年齡只有1400萬年，是一顆非常年輕的行星，這時(shí)的行星尚未冷卻，形成時(shí)的熱量依然在發(fā)揮余溫，所以它有著極端的高溫和亮度。

科學(xué)家估測(cè)，HIP 65426b的表面溫度至少有900攝氏度，而太陽系中距離太陽最近的水星溫度也僅僅為427℃。

和地球不同，HIP 65426b是一顆氣態(tài)行星，和木星類似，雖然它的表面特征在圖像中不可見，但科學(xué)家認(rèn)為它看起來可能會(huì)像木星一樣具有溫度和成分變化引起的云帶，并且大氣中還有因風(fēng)暴或漩渦引起的斑點(diǎn)。

這樣來看，HIP 65426b顯然不適合任何生命生存，不過這并不是韋伯望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)它的主要意義，有了第一顆直接成像的系外行星，以后就會(huì)有更多，韋伯望遠(yuǎn)鏡的星辰大海之路才剛剛開始。