第80章 特拉普派－1 (2/6)

精确测量轨道周期：比如行星e的周期是6.1天，行星f是9.2天，行星g是12.4天，行星h是18.8天；

限制行星半径：通过凌星深度（亮度下降的比例），spitzer计算出7颗行星的半径都是地球的0.76-1.15倍——也就是说，它们都是“地球大小”或“超地球”（比地球大，比海王星小）。

3.

第三步：径向速度法的“质量验证”（2018年至今）

凌星法能测出行星的半径，但要算出质量，需要径向速度法（radial

velocity

method）——通过恒星光谱线的位移，推断恒星受到的引力牵引，从而计算行星的质量。

2018年，天文学家用harps光谱仪（高精度径向速度行星搜索器）对特拉普派-1进行了观测，测出了7颗行星的质量：

行星b：1.37倍地球质量；

行星c：1.18倍地球质量；

行星d：0.41倍地球质量（次地球）；

行星e：0.62倍地球质量；

行星f：0.68倍地球质量；

行星g：1.15倍地球质量；

行星h：0.32倍地球质量（次地球）。

有了质量和半径，就能算出行星的密度——这直接关系到它们的成分：

行星b、c、g、h的密度约为1.5-2.0克\/立方厘米（和地球的5.5克\/立方厘米相比更低），说明它们可能含有大量水或冰；

行星d、e、f的密度约为3.0-4.0克\/立方厘米，更接近地球，可能有固态表面和金属核心。

至此，特拉普派-1的7颗行星“全阵容”正式亮相——它们是人类历史上第一次在一颗恒星周围发现如此多地球大小的行星，也是第一次在m型红矮星周围发现这么多潜在宜居的行星。

三、7颗行星的“个性档案”：从“地狱般的热”到“温柔的凉”——宜居带的“边界游戏”

特拉普派-1的7颗行星，按离恒星的距离从近到远编号为b到h。它们的轨道周期从1.5天到18.8天不等，温度从38c到-100c不等。现在，我们逐一拆解它们的特性，重点关注那几颗“宜居带内的行星”。

1.

行星b：离恒星最近的“烤地瓜”——温度38c，有没有大气层？

行星b是离特拉普派-1最近的行星，轨道半径仅0.011au（约165万公里，比水星离太阳近一半），公转周期1.5天。它的质量是1.37倍地球，半径1.01倍地球，密度约2.0克\/立方厘米。

平衡温度（没有大气层时的表面温度）约为38c——听起来很宜人，但实际情况可能很糟糕：

因为离恒星太近，特拉普派-1的耀斑活动会直接轰击行星b的表面，释放大量紫外线和x射线，剥离它的大气层；

即使有大气层，潮汐锁定会让它的正面永远对着恒星，温度可能高达100c以上，背面则是-50c以下，液态水无法稳定存在。

2.

行星c：第二近的“超级地球”——密度高，可能有金属核心

行星c的轨道半径0.015au，周期2.4天，质量1.18倍地球，半径1.15倍地球，密度约2.5克\/立方厘米。

它的平衡温度约为50c，比行星b热，但因为质量更大，引力更强，可能保留了薄大气层。行星c的密度较高，说明它的内部有一个大的金属核心（比如铁和镍），类似地球的地核——这意味着它可能有地质活动，比如火山喷发，释放二氧化碳，形成弱温室效应。

3.

行星d：宜居带内侧的“次地球”——质量0.41倍，能保留大气层吗？

行星d是第一颗进入宜居带的行星，轨道半径0.021au，周期4.1天，质量0.41倍地球（次地球），半径0.77倍地球，密度约3.5克\/立方厘米。

它的平衡温度约为38c，但因为质量小，引力较弱，是否能保留大气层是个问题：

如果它有大气层，潮汐锁定会让热量从正面传到背面，可能在黑夜一侧形成液态水；

但如果大气层太薄，无法抵御耀斑的剥离，它会变成像火星一样的“沙漠世界”。

4.

行星e：宜居带的“黄金候选”——0.62倍地球质量，温度28c

行星e是特拉普派-1系统中最受关注的行星，轨道半径0.029au，周期6.1天，质量0.62倍地球，半径0.92倍地球，密度约3.8克\/立方厘米。

它的平衡温度约为28c——和地球的温带地区几乎一样！更关键的是，它的质量足够大（0.62倍地球），引力可以保留厚厚的大气层。天文学家推测：

如果行星e有大气层，表面温度可能会稳定在0-30c之间，液态水可以广泛存在；

它的密度较高，可能有固态表面和液态海洋，甚至有板块运动——这些都是生命诞生的必要条件。

5.

行星f：宜居带的“湿润世界”——0.68倍地球质量，温度22c

行星f的轨道半径0.038au，周期9.2天，质量0.68倍地球，半径1.05倍地球，密度约4.0克\/立方厘米。

它的平衡温度约为22c——比地球还凉爽！行星f的半径比地球大，说明它可能有更厚的大气层，或者更多的水。天文学家模拟发现，如果行星f的大气层含有二氧化碳，温室效应会让表面温度保持在10-25c之间，非常适合生命存在。

6.

行星g：宜居带外侧的“冰边缘”——1.13倍地球质量，温度19c

行星g是宜居带的外侧边界，轨道半径0.047au，周期12.4天，质量1.15倍地球，半径1.13倍地球，密度约3.5克\/立方厘米。