迄今為止，天文學家已經在銀河系內發(fā)現(xiàn)超過4500顆系外行星了。這些行星最大的質量是木星的好幾倍，最小的體積和月球差不多大。至于更小的系外行星，不是不存在，而是小到讓我們難以發(fā)現(xiàn)。
發(fā)現(xiàn)系外行星都如此困難，就更不用說發(fā)現(xiàn)系外衛(wèi)星了。但是在太陽系內，衛(wèi)星的數(shù)量要遠遠多于行星的數(shù)量。僅僅木星這一顆行星，就有79顆衛(wèi)星，更別提有些小行星也有衛(wèi)星的情況了。我們有理由相信，銀河系內其他恒星系統(tǒng)中衛(wèi)星的數(shù)量也比行星多得多。
最近，天文學家發(fā)現(xiàn)了一顆系外衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星的體積，甚至比地球還要大……
這已經是天文學家第二次疑似發(fā)現(xiàn)系外衛(wèi)星了，在2017年的時候，哥倫比亞大學David Kipping博士所帶領的團隊就曾經報告疑似發(fā)現(xiàn)了一顆系外衛(wèi)星。值得一提的是，這一次取得重大發(fā)現(xiàn)的，還是他的團隊。在最近的《自然-天文學》雜志上，他們介紹了自己的最新成果。
這顆衛(wèi)星位于5500光年外，它的宿主行星是Kepler 1708b。這顆行星本身就非常巨大，質量可能達到了木星的4倍。它的衛(wèi)星也非常驚人，這顆被命名為Kepler 1708b-i的衛(wèi)星，半徑達到了地球的2.6倍。也就是說，太陽系八大行星中，有四顆都比它小！
要知道，太陽系內最大的衛(wèi)星木衛(wèi)三半徑也只有2631公里，只有地球的40%左右，也就是Kepler 1708b-i的1/10！
而且，太陽系內比地球大的行星中半徑最小的就是海王星，也有地球的4倍左右，是一顆氣體行星。這中間的差距太大，以至于天文學家無法判斷一顆行星到底要有多大的半徑就可以成為氣體行星。或許像Kepler 1708b-i這樣達到地球2.6倍的情況下，就足以成為氣體星球了。如果真的是這樣，這將會是一顆氣體衛(wèi)星！
那么，天文學家是如何發(fā)現(xiàn)這顆衛(wèi)星的呢？
其實，發(fā)現(xiàn)系外衛(wèi)星的手段，無外乎是從發(fā)現(xiàn)系外行星的手段中選取。這一次研究人員用到的，就是我們經常介紹的方法——凌日法。
連它的宿主行星Kepler 1708b本身，也是利用這個方法被發(fā)現(xiàn)的。當它運行到宿主恒星和地球之間的時候，天文學家的望遠鏡就會捕捉到明顯的恒星亮度的下降，并且這種下降的頻率非常穩(wěn)定，意味著有一顆行星穩(wěn)定地進行著公轉。
在Kepler 1708b導致宿主恒星亮度略微下降之后的一段時間內，Kipping博士等人又發(fā)現(xiàn)了恒星亮度的另一次亮度下降，只不過比行星導致的變化要小一些。
得到這樣的信號，并不一定就意味著發(fā)現(xiàn)了系外衛(wèi)星。和其他許多天文發(fā)現(xiàn)一樣，研究人員首先要排除可能的干擾因素。根據(jù)Kipping博士的說法，他們把可能導致干擾的因素都排查了一遍，發(fā)現(xiàn)這個信號始終存在，這意味著它的確是某種宇宙天體導致的結果。
隨后再根據(jù)凌日的效果，研究人員才推測，他們發(fā)現(xiàn)的就是一顆系外衛(wèi)星。它和宿主行星的距離相當于行星半徑的12倍，這和木星系中木衛(wèi)二的半長軸與木星半徑的關系相似。
即便如此，對于如此巨大的系外衛(wèi)星，他們仍然表示非常不可思議。所以他們推測，Kepler 1708b-i原本可能就是一顆行星，再一次近距離接觸Kepler 1708b的時候被后者的強大引力所吸引，從此變成了一顆衛(wèi)星。
這樣的情況發(fā)生的概率的確很低，但是考慮到理論上銀河系內存在著海量的系外衛(wèi)星，多小概率的事件都是有可能發(fā)生的。而且，鑒于目前的觀測能力，天文學家發(fā)現(xiàn)的系外衛(wèi)星就只有這兩顆，根據(jù)Kipping博士的說法：在所有的觀測之中最先被探測到的，通常都是最奇葩的那部分。
的確如此，上一次他的團隊發(fā)現(xiàn)的系外衛(wèi)星，也是一個奇葩。那顆衛(wèi)星名叫Kepler 1625b-i，同樣非常巨大。其宿主行星的質量是木星的10倍，它本身的質量也和海王星差不多大，二者的距離大約是300萬公里。針對這種像海王星一樣大的系外衛(wèi)星，Kipping博士還專門起了個名字——類海王衛(wèi)星（Nept-moon）。
對于天文學家來說，目前能夠發(fā)現(xiàn)的系外衛(wèi)星只能是最巨大的那部分，因為我們的觀測能力還相當有限，它們又是最容易被發(fā)現(xiàn)的。
即便如此，在發(fā)現(xiàn)了疑似的系外衛(wèi)星信號時，天文學家也要非常嚴謹?shù)嘏懦渌蓴_因素。根據(jù)華盛頓大學的Eric Agol的說法：“這或許僅僅是數(shù)據(jù)出現(xiàn)了一個小波動，也可能是來自于恒星或者儀器本身產生的噪音。”
其實天文學家發(fā)現(xiàn)的疑似系外衛(wèi)星已經很多次了，不過最終基本都被確認是觀測誤差導致的。就連2017年發(fā)現(xiàn)的Kepler 1625b-i，也一直存在著比較大的爭議。至于這一次發(fā)現(xiàn)的Kepler 1708b-i，究竟有著怎樣的身份，即便發(fā)現(xiàn)它的團隊非常有信心，但其他天文學家認為必須要進一步確認才可以。
不論是已經垂垂老矣的哈勃太空望遠鏡，還是剛剛升空的詹姆斯·韋布太空望遠鏡，都具有驗證這顆系外衛(wèi)星是否真實存在的能力。不過，它們的觀測時間都被排得很滿，恐怕抽不出時間來。
而且，對Kepler 1708b-i的觀測也有嚴格的時間限制，因為Kepler 1708b繞宿主恒星公轉的周期大約是2年，所以我們每2年才能獲得一次觀測它的機會。這也要求Kepler 1708b-i在宿主行星下一次凌日的時候，它自己也恰好處在Kepler 1708和地球之間，并且沒有被Kepler 1708b所遮擋。
總之，這顆衛(wèi)星究竟是否真實存在，仍然很難蓋棺定論，除非人類有更加先進的探測方法。我們都知道銀河系內一定有數(shù)不勝數(shù)的系外衛(wèi)星，但卻不知道該怎么尋找它們。
