揭開超級地球的神秘面紗

不久前，天文學家們只能在別的恆星週圍找到大質量的氣體行星，它們比較像是木星，而不是地球這種小型的岩石行星。然而，隨著觀測技術的進步，科學家們開始發現了新的行星，它們的體積比較小，被暱稱為「超級地球」

「超級地球通常是質量大約為地球的10倍以下的行星，」JPL 的科學家 Steve Edberg 如此解釋：「超過地球10倍以上的通常是氣體行星，例如天王星和海王星。」

發現這種超級地球是一件重要的事情，因為它們與巨型的氣體行星不同，在表面上可能存在陸地，或是能夠發展生命的海洋。不過目前發現的超級地球都不會是個渡假的好地方。科學家們希望可以發現一個化學組成，以及離母恆星的距離都很適合生命居住的行星。


固態行星的藝術家想像圖

那麼，居住在超級地球上的生命是什麼樣子？首先，你要記得行星的質量和大小是兩回事。Edberg 說：「行星的大小和其質量之間的關係並不是線性的，質量比地球大10倍的行星，半徑並不會比地球大10倍；而是要更小一些。」因此，當你造訪超級地球時，你會覺得體重變重了一點。 Edberg 說：「較重的行星重力場也比較強，此外，大氣的厚度和密度也有可能會比較大。」

如果忽略這些差異，Edgerg 認為在適當的條件下，這種超級地球是有可能孕育生命的。他說：「你可能在上面看不到巨木或是籃球員，但是仍然有機會找到生命生成的要素。」因此，當人們找到的超級地球數量越來越多的時候，能夠發現很地球環境類似的行星的機會也就近在咫尺了。

科學家們是如何分辨找到的行星是擁有固態表面的 (像地球和火星) 或是氣態行星 (像海王星和土星) 呢？答案是利用行星通過母恆星的前面，遮擋住部份星光，使恆星亮度變暗的時刻來測定。

當巨型氣體行星造成食的現象時，恆星的亮度是慢慢降低的，因為星光會先遇到較薄的氣體層，接著越來越厚，直到整個行星移動到恆星之前。而像地球這類的行星大氣層較薄，因此當行星通過恆星盤面前時，恆星的亮度變暗的速度也比較快。科學家們也能利用星光穿過大氣層時，來尋找是否有生命生存的證據。


固態行星通過恆星表面的想像圖，以及對應的光變曲線。(Image Credit: ESO)


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