在双恒星多行星系统“开普勒47”中发现了第三颗行星

在电影《星球大战》中，天行者的故乡是一颗叫做塔图因（Tatooine）的干燥行星，这个行星有两个太阳，一个明亮、一个较为暗淡。

开普勒47就是这样一个有两个太阳多个行星的恒星系统，它是已发现的唯一的围绕双恒星运行的多行星系统。

NASA的开普勒太空望远镜寻找系外行星的方法是观测恒星光度变化，判断是否发生行星凌日现象。当一颗行星从它的恒星前面经过时，会使恒星的光度下降，这需要很大的运气，行星必须与它的恒星以及地球观测者完全对齐。

开普勒望远镜在2012年首次发现开普勒47d，确切的说是感觉到疑似存在，当时并不确定，因为它引起的光变并不明显。

开普勒47系统中的三颗行星，中间是最新发现的也是最大的行星。

上图来源：NASA/JPL-Caltech/T. Pyle

开普勒47系统中的两颗恒星，一颗接近太阳太小，另一颗更小，温度更低，它们每七天半相互绕轨道运行一周。内侧轨道上的行星47b每49天公转一圈，直径大约是地球的三倍。外侧轨道的行星47c则有303天的公转轨道，直径是地球的4.7倍。这次确认的行星47d的轨道位于前两个行星之间，每87天公转一周，直径约为地球的7倍。

它们的轨道排列非常紧密，但不完全在一个平面上，轨道平面的角度会随着时间的推移而发生缓慢的进动变化。

2012年47d首次被发现时光度数据变化很小，虽然让天文学家产生怀疑，但不足以确定。随着开普勒望远镜的持续观测，凌日光变更加明显，直到最近被确认。

由于开普勒依靠凌日现象探测系外行星，只能揭示出行星的直径，质量很难确定。但是在开普勒47系统中，因为两颗恒星和三颗行星都相互拉扯，所以科学家可以对它们的质量有所了解。新发现的47d的密度大致与土星一样，不到最外层的47c密度的一半。

密度很重要，但并不一定有意义，如果它拥有土星的质量和密度，那么它就是一个气态巨行星。如果它是地球质量土星密度，那就非常不同了，意味着这个行星不同于我们太阳系中的任何行星，是一种新的行星形态。

了解这三个行星的季节变化和温度范围是也一个具有挑战性的难题，因为无法知道它们是否像地球一样具有自转倾角。黄赤交角产生季节变化，在这个有两颗恒星的世界里，季节性温度变化会变得相当复杂。

开普勒47的行星似乎位于恒星辐射的“宜居”区域。虽然47c可能是一个没有固体表面的气态行星，但它可能有适宜生命的卫星存在。不过对此不能过于乐观，情况要复杂的多。一般认为任何行星都不是在他们目前的轨道上形成的，每一个行星都诞生于距离恒星更远的地方，然后转移进来的。这种转移对于维持卫星是很难的，它们很容易被抛离或者撕碎，甚至撞向行星。而那些轨道距离恒星很近的行星更难以保持它们的卫星。

开普勒47系统中也许还隐藏着更多的行星，如果它们的轨道位于距离恒星更远的地方，就会降低它们产生凌日现象的可能性。随着越来越多的系外凌日观测设备投入观测，可以保证会发现更多像开普勒47这样的多行星系统。

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观察者：@酆都御史 | 微信公众号：大好山水中人 | 头条号：心系宇宙天地宽