假如地球被太陽「潮汐鎖定」，那麼就會變得和它一樣

「55 巨蟹座 e」藝術想像圖。NASA / JPL-加州理工學院

美國宇航局「斯皮策太空望遠鏡」最近對系外行星中一個「超級地球」的表面溫度進行了首次測繪。這個行星的體積大約是地球的兩倍，測繪結果表明其兩個半球的溫度差異非常大，原因則有可能是那裡存在著熔岩流。

「人們對這個行星的看法在不斷地發生變化，」論文的主要作者、英國劍橋大學的Brice Olivier Demory說。「新發現表明其夜半球的溫度就已經很高，但其晝半球的溫度更高。這說明這個行星無法有效地將熱量帶往全球。而出現這種情況可能有兩種原因：一是這個行星的大氣層只在晝半球存在；二是這個行星表面存在著熔岩流。」

這個熾熱的超級地球名為「55 巨蟹座 e」，和地球相對較近，大約只有40光年。它和它的主星距離非常近，公轉周期只有18個小時。正因如此，這個行星是被它的主星潮汐鎖定的。這種情況就像月亮之於地球一樣，永遠只有一個半球朝向它的主星。所以「55 巨蟹座 e」的一個半球永遠是白天，溫度極高；而另一個半球永遠是黑夜，溫度相對較為涼爽。

這張圖展示的是斯皮策太空望遠鏡在紅外波段上觀測到的「55 巨蟹座 e」亮度變化。NASA / JPL-加州理工學院 / 劍橋大學

「斯皮策太空望遠鏡對『55 巨蟹座 e』的相位進行了觀察。這樣的相位和月相原理是一樣的。人們同樣可以將這個小小的系外行星相位分成上弦、下弦、新相和滿相，」Demory說。「通過這樣的觀察，人們能夠為這個行星製作出一幅熱量地圖，了解這個行星表面最熱的地方在哪裡。」

斯皮策太空望遠鏡在紅外波段上，對這個行星進行了總計時長達80個小時的觀測，期間行星圍繞其主星運行了多次。科學家利用獲得的數據，對整個行星表面的溫度變化進行了測繪。令人震驚的是，人們發現這個行星的兩個半球溫度差異極大。其晝半球的最高溫度將近2427攝氏度，而夜半球的最低溫度只有1127攝氏度。

這段動畫展示了「55 巨蟹座 e」這顆體積兩倍於地球的系外行星。觀測結果表明，這個行星一側的溫度要遠遠高於另一側，而這種現象可能是熔岩流造成的。NASA / JPL-加州理工學院

這一發現表明，「55 巨蟹座 e」夜半球的溫度要明顯低於晝半球，這個行星上的熱量沒有均勻地分布到全球。這與之前人們的猜想不同。此前人們認為，濃厚的大氣和強風，會把熱量擴散到行星全球。但事實上，這個行星的大氣並沒有那麼濃厚，而且這個行星表面可能存在著大量的熔岩流，這些熔岩會在夜半球凝固，進而阻斷熱量的傳遞。

「『55 巨蟹座 e』的晝半球可能存在著許多熔岩河和極度熾熱的大型熔岩湖。但在其夜半球，熔岩流就會硬化，就像我們在地球上看到的那樣，」比利時列日大學的Michael Gillon這樣說。

與此同時，斯皮策太空望遠鏡還發現，這個行星晝半球的最熱點與之前人們的預計相比發生了偏移。通常人們認為，最熱點就在主星的直射點上。但實際情況並不是。這表明其晝半球的熱量循環受到了一定限制，也有可能與其表面的高溫地貌，如熔岩流有關。

相關論文發表在3月30日的《自然》雜誌上。

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