又发现一超级地球？距离我们仅35光年，它的性质如何？

每次看到这四个字，大家都很兴奋，这意味着科学家似乎找到了第二颗地球。实际上，超级地球并不一定那么接近地球，但是在已知的系外行星中，的确具有较高的宜居概率。

长期以来，科学家们一直在寻找着系外行星，不过可能宜居的却寥寥可数。最近，欧洲的科学家们发现了一个系统，让我们非常兴奋。

（图片说明：系外行星假想图）

在距离我们35光年的位置上，有一颗红矮星，科学家将其命名为L 98-59。这颗比太阳小得多的恒星，竟然拥有至少4颗恒星，甚至可能还额外有一颗超级地球！

那么，科学家是如何发现这些行星的呢？

由于距离遥远，我们很难直接观测其他的恒星周围是否存在系外行星，而是只能通过一些间接的方法，比如凌日法。

所谓的凌日法，指的是系外行星运行到宿主恒星和地球之间时，我们就会看到宿主恒星的亮度有轻微的减弱。这种变化幅度很小，但通过人类的灵敏设备还是可以观测到的。如果这种变化呈很明显的规律性，那就证明是来自于稳定的系外行星公转时的遮挡，从而证明系外行星的存在。

（图片说明：开普勒望远镜）

凌日法是最常用也最有效的寻找系外行星的手段，最著名的系外行星“猎手”开普勒太空望远镜、TESS等都是利用这个方法寻找系外行星的。

另一方面，径向速度法也是目前比较常用的寻找系外行星的方法，其原理就是多普勒效应。虽然质量比恒星小得多，但一颗行星在运行过程中，也会对恒星产生引力作用，拉扯恒星前后左右摆动。

在恒星摆动的过程中，它的光谱会发生多普勒效应，也就是细微的红移或蓝移，而且，这种变化是呈规律性的。所以，当我们发现一颗恒星有这样的表现时，就可以推测它周围存在系外行星了。

（图片说明：系外行星中有许多比木星大得多的）

不论是哪一种方法，都对系外行星有一定的要求，其中之一就是要足够大。体积大的行星能够产生更明显的遮挡效果、质量大的行星才能将恒星拖动得更远更明显。所以，目前科学家发现的系外行星普遍都比较大，有的甚至比木星重10倍以上。

同时，这两种方法也不是各自独立的，而是可以相互配合的。通过两种不同的方法共同观测，可以了解更多关于系外行星的信息。

这次发现的超级地球，就是一个最好的例子。

这个系统是在2019年被发现的，当时科学家们利用TESS（全称凌日外行星勘测卫星）发现了它的3颗行星。接下来，就要计算这些系外行星的一些基本属性了。毕竟，想要确定它们是超级地球，至少要知道它是不是岩石行星。

（图片说明：TESS卫星）

葡萄牙波尔图大学的天文学家Olivier Demangeon指出：“想要知道一颗行星的构成，我们最起码要知道它的质量和半径。”

从恒星亮度减弱的程度，科学家们可以粗略地推测行星的体积大小。另外，根据亮度的变化周期，我们也可以知道这些行星的公转周期。

接下来的数据，就要依赖于径向速度法了。Demangeon和他的同事们利用欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜，对这个系统进行了径向速度法的观测。通过恒星的多普勒效应，科学家们可以推测出行星的质量大小，有了质量的数据和上面计算的体积大小，就可以进而计算出行星的密度，这就可以帮助科学家确定它们到底是气体行星还是岩石行星。

（图片说明：L 98-59三颗行星的模拟图）

结果表明，这三颗行星都可能是岩石行星。

最内侧的L 98-59 b非常有可能是一颗岩石行星，它的质量仅有金星（金星质量略小于地球）的一半，至少在太阳系内，这么小质量的天体都是岩石结构的。这令人非常兴奋，因为科学家此前很少发现如此小的系外行星。

第二颗行星相对大一些，质量是地球的1.4倍，科学家认为也有可能是岩石行星。

第三颗的质量是地球的2倍，半径是地球的1.5倍，这意味着它的密度虽然比水大，但比地球要小得多。研究人员推测，这或许意味着它拥有着大量的水资源，甚至占到了行星总质量的30%，才让它的密度比地球小这么多。

（图片说明：L 98-59系统艺术图）

这还不算完。在利用径向速度法进行观测的时候，Demangeon等人还有新的发现，那就是另外两个周期性的信号，这和已知的三颗系外行星并不匹配。也就是说，这颗恒星周围还有2颗此前不知道的系外行星。只不过，这2颗行星的轨道不会途经宿主恒星和地球之间，所以无法通过凌日法来发现。

观测结果表明，新发现的行星中第一颗有地球质量的3倍，公转周期为12.8天。而真正引起他们兴趣的，是第二颗。

第二颗行星的存在，暂时还没有完全确定，但它已经足够令人瞩目。根据目前的推测，它的公转周期为23天，这意味着它离宿主恒星非常近。不过，考虑到L 98-59本身的温度要比太阳低得多，所以这颗行星所处的位置，恰好在宜居带上，也就是说，它的表面温度既不过高，也不过低，很可能恰好处于一个合适的条件下。

（图片说明：L 98-59五颗行星的轨道与太阳系行星的对比）

另外，它的质量大约是地球的2.46倍。虽然比地球大一些，但看起来应该也是岩石行星。

遗憾的是，它无法运行到宿主恒星和地球之间，所以我们无法用凌日法对它进行研究。这会让我们少获得很多信息，比如它的体积，这就让我们无法完全确定它是不是岩石行星。另外，科学家通常会利用恒星穿过行星大气层并传到地球的光来判断系外行星是否拥有大气层，因此，这颗行星的大气也是一个谜。

至少从目前来看，科学家们找不到一个方法来判断它到底有没有大气层，也更无从谈及可能存在的大气层中的化学成分。在找到新的研究手段之前，我们恐怕很难再获得关于它的更多信息了。

即便如此，L 98-59系统还是很值得研究的。作为一个拥有5颗系外行星的系统，这颗红矮星在人类已知的恒星之中也算是佼佼者了。至少此前发现的三颗系外行星，也还是颇有研究价值的。

所以，这个系统仍然会成为科学家们关注的焦点。没准哪一天，另外的几颗行星就会给我们一个惊喜。