NASA / ESA / L. Hustak

有可信的證據(jù)表明，開普勒望遠鏡和哈勃太空望遠鏡攜手在一顆位于太陽系以外的巨行星身邊發(fā)現(xiàn)了一顆衛(wèi)星。雖然這顆衛(wèi)星的個頭巨大，大到和海王星差不多，與人們印象中的衛(wèi)星形象有較大差距，但它被認為是人類在系外行星身邊發(fā)現(xiàn)的首顆衛(wèi)星。這顆衛(wèi)星的主星名叫開普勒1625b，和地球的距離有大約8000光年。

主導相關研究并從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)可能存在這顆衛(wèi)星的科學家以Alex Teachey和David Kipping為首。根據(jù)早前的研究，大衛(wèi)星不太可能存在于離恒星非常近的大行星周圍。這類行星在形成后向內(nèi)遷徙的過程中多半會失去它們的衛(wèi)星。因此他們把目光盯在了軌道半徑較大的行星身上?？茖W家之所以先行尋找那些巨大的衛(wèi)星，只是因為它們最容易尋找。

Teachey和Kipping研究了384顆他們選定的行星，這些行星的公轉(zhuǎn)周期至少在30個地球日。結果發(fā)現(xiàn)，一顆名叫開普勒1625b的行星從其恒星前方掠過時產(chǎn)生的光變曲線非常古怪。這顆行星的質(zhì)量大約是木星的3倍，體積大約是木星的6至12倍，公轉(zhuǎn)周期大約是287個地球日，而其圍繞運行的恒星質(zhì)量和我們的太陽相當，是一顆類日行星，只是比太陽要老得多。

兩位科學家動用哈勃太空望遠鏡對其進行了40個小時的觀察，并在2017年10月這顆行星再次從其恒星前方掠過時，觀察到了兩處異常。

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第一處異常是這顆行星的凌星發(fā)生時間竟然提前了75分鐘。這意味著這顆行星受到了引力的攝動。第二處異常出現(xiàn)在恒星亮度的變化上。在長達19個小時的凌星過程結束后3.5小時，恒星的亮度發(fā)生了第二次相對較弱的下跌。

基于這些異常，兩位科學家相信，開普勒1625b身邊存在衛(wèi)星是最佳的解釋。首先這個行星系統(tǒng)里沒有其他行星足以造成發(fā)生在開普勒1635b身上的引力攝動現(xiàn)象，其次恒星亮度的二次下跌與一顆衛(wèi)星伴隨其行星從恒星前方掠過時產(chǎn)生的現(xiàn)象相符。

觀測所獲數(shù)據(jù)以及相關建模結果顯示，這顆衛(wèi)星和海王星差不多大，是開普勒1625b質(zhì)量的1.5%。而這一比例是科學家聲稱自己找到的是一顆衛(wèi)星，而不是一對雙行星的關鍵論據(jù)。這個比例和我們地月系的比例相近。月球的質(zhì)量是地球的1.2%。

開普勒1625b的這顆衛(wèi)星距離其行星大約300萬公里，是地月距離的8倍。但是由于它非常巨大，因此在開普勒1625b的天空中，它看上去是我們在地球上看到的月球面積的2倍。如此巨大的衛(wèi)星，不太可能是其行星通過引力俘獲的，也不可能天體碰撞的產(chǎn)物。它最有可能是從環(huán)繞行星的物質(zhì)盤中產(chǎn)生的，就像木星的大衛(wèi)星們一樣。

有意思的是開普勒1625b正好位于其恒星的宜居帶內(nèi)，不過由于這顆衛(wèi)星過于巨大，幾乎可以肯定是一顆全然的氣體星球，沒有可供液態(tài)水蓄積的表面。但是由于開普勒1625b的恒星形成于100億年前，比太陽年長大約一倍還多，因此這顆類日恒星很有可能比今天的太陽溫度要高。而這卻意外地提升了開普勒1625b的衛(wèi)星與地球相似的可能。恒星輻射的增強，可能會吹跑它擁有的大部分氣體，從而使它的質(zhì)量變得和我們地球相近。

當然這是純?nèi)坏牟聹y，目前還沒有任何證據(jù)可以支持或者進行反駁。開普勒1625b的恒星現(xiàn)在正處在轉(zhuǎn)變階段，所以無論做什么樣的想象其實都不為過。

相關論文發(fā)表在10月3日的《科學：進取》雜志上。接下來科學家要做的事則是利用哈勃太空望遠鏡對這顆系外衛(wèi)星——現(xiàn)已被命名為開普勒1625b-i——作進一步的確認。