开普勒-90 是一颗 G 型主序星,它的质量大约是太阳的 1.2 倍,体积是太阳的 1.2 倍,表面温度比太阳稍微热一点点,你可以把它看作是太阳大了一号的“远房表哥”,它同样稳定、温暖,拥有长达上百亿年的寿命,能够为周围的行星提供源源不断的、温和的光和热。
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在过去的几年里,著名的开普勒太空望远镜一直死死盯着这片星空。天文学家陆陆续续在开普勒-90 周围发现了 7 颗行星,分别被命名为 b, c, d, e, f, g, h,7 颗行星,这已经是一个非常庞大的家族了,当时就引起了科学界的极大轰动。
但谁也没有想到,在这个看似已经被摸透的星系里,竟然还极其隐蔽地藏着一位“第八号成员”,当它最终被揪出来时,整个星系的历史都被改写了。
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当我们把开普勒-90 星系的轨道图,和太阳系的轨道图叠放在一起时,科学家们看到了极其诡异的一幕:这确实是一个太阳系,但它仿佛被一个宇宙巨人用手狠狠地“捏”到了一起。
在我们的太阳系里,行星的分布是非常宽广的。从最内侧的水星,到最外侧的海王星,跨度长达几十个天文单位,然而在开普勒-90 星系中,全部的 8 颗行星,竟然全都挤在相当于地球到太阳的距离之内!
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如果把开普勒-90 星系搬到我们这里:它最外侧的第 8 颗行星,开普勒-90h,其轨道距离母恒星,才刚刚和我们的地球差不多,这种极其紧凑的“迷你”布局,让天文学家感到十分困惑,为什么它们靠得这么近,却没有因为引力的相互拉扯而撞毁?
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科学家推测,这可能是因为星系在形成初期发生了“轨道迁移”,这些行星原本可能是在距离恒星更远的、更冷的地方形成的,但在漫长的岁月中,它们像是在玩抢椅子游戏一样,被星系盘中的气体摩擦减速,或者受到其他大质量天体的引力踢拽,慢慢地、集体向内侧螺旋式迁移,最终定格在了这个极其拥挤却又达到了某种奇妙引力平衡的位置。
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虽然空间很挤,但开普勒-90 星系的排列顺序,却让科学家们大呼“不可思议”,因为它和太阳系的结构简直如出一辙:内侧是岩石行星,外侧是气态巨行星。
最内侧的 3 颗行星体积较小,是类似于地球和火星的岩石行星,中间的 3 颗行星体积中等,被称为“迷你海王星”或“超级地球”,大概率包裹着厚厚的大气层,最外侧的 2 颗行星是体积庞大的气态巨行星,类似我们的木星和土星。
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那么最激动人心的问题来了:既然结构这么像,里面那几颗岩石行星上,会有外星生命吗?
答案是没有,因为距离太近,意味着毁灭性的高温。
以那颗最后被发现的第八颗行星,开普勒-90i 为例,它是一颗岩石行星,体积大约是地球的 1.3 倍。但它距离母恒星太近了,它绕恒星公转一圈只需要区区 14.4 天,由于距离火炉太近,开普勒-90i 被母恒星无情地炙烤着,科学家估算其表面平均温度高达惊人的 426 摄氏度。
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讲到这里,我们必须揭开一个最大的悬念:既然开普勒-90 星系这么奇妙,为什么那颗关键的“第八号行星,开普勒-90i,直到很久以后才被发现?
这就要归功于AI了,人类寻找系外行星,主要用的是“凌星法”,但是开普勒太空望远镜在太空中工作了 4 年,观测了大约 20 万颗恒星,收集到了海量的数据。这些数据如果打印出来,能堆成几座大山。
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开普勒-90i 就是这样一颗被漏掉的行星。它的信号实在太弱了,后来谷歌的 AI 研究员克里斯托弗·沙卢和得克萨斯大学的天文学家安德鲁·范德伯格合作,决定让人工智能来“看星星”,他们建立了一个人工神经网络,把开普勒望远镜以前分析过的、那些被认为“可能没有新发现”的 670 个多星系统的数据,重新喂给了这个 AI 程序。
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结果奇迹发生了,AI 就像拥有了火眼金睛,在极其嘈杂的数据海洋中,硬生生地扒出了两个极其微弱、但规律完美的信号,其中一个,就是隐藏在开普勒-90 星系中的第八颗行星,开普勒-90i。
开普勒-90 星系的发现,以及 AI 的成功介入,不仅仅是增加了一颗行星的名字那么简单,它在天文学界引发了一场“大地震”,因为它暗示了一个极度疯狂的宇宙图景。
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我们的太阳系,也同样有可能在柯伊伯带之外,藏着传说中的“第九大行星”。
更重要的是,开普勒望远镜仅仅观测了天鹅座和天龙座方向极小极小的一片天空,在这犹如针尖大小的视野里,我们就找到了一个 8 行星系统,这意味着,像太阳系这样庞大复杂的星系,在宇宙中不仅不是“稀有动物”,反而可能像沙滩上的沙子一样普遍。
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甚至可以说,宇宙中行星的数量,远远超过了恒星的数量。每仰望一颗发光的星星,它的周围可能都环绕着一个庞大的帝国。在这个拥挤的宇宙里,地球绝不会是唯一孕育出智慧生命的地方。
当我们再次把目光投向 2500 光年外的天龙座时,虽然肉眼什么也看不见,但我们的心里已经有了一幅壮丽的画卷:在那个被无尽黑暗包裹的角落里,一颗温暖的黄色恒星正在静静燃烧。在它的周围,八个大小不一的兄弟姐妹,正以不可思议的紧密方式,跳着亘古不变的引力华尔兹。
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它们那里没有海洋,没有森林,也没有人类。它们在炼狱般的烈火中,维持着与我们惊人相似的秩序。
探索系外行星,本质上是人类在无垠宇宙中寻找“归属感”的过程。
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我们在寻找第二个太阳系,其实是在寻找我们在宇宙中的坐标;我们在寻找外星生命,其实是为了证明在这个寒冷广袤的时空里,人类的喜怒哀乐,并不只是一场毫无意义的意外。
前路依然漫长,但当我们知道在这片黑夜中,还有无数个庞大的行星家族与我们同行时,这 2500 光年的距离,似乎也显得不再那么遥远和寒冷了。
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