天文学家发现了一颗距地球仅 87 光年的行星，其大小几乎与地球完全相同，绕其恒星运行的距离既不烘烤也不冻结。
听起来很适合地球 2.0，对吧？ 没那么快。 这颗被称为 LP 791-18d 的系外行星被另一颗行星拖离了均匀的圆形轨道，以至于它的内部可能是一团滚滚热气，以猛烈火山的形式从其表面喷发。
即使这并不完全是家常便饭，这一发现也可以帮助天文学家更好地了解类地行星上的宜居条件是如何出现的。
“LP 791-18d 被潮汐锁定，这意味着同一面始终面向其恒星，”天文学家比约恩·本内克说加拿大蒙特利尔大学的教授。
“白天的一面可能太热，地表无法存在液态水。但我们怀疑地球各地发生的火山活动足以维持大气层，这可能会让水在夜间凝结。”
LP 791-18 是一颗微小、凉爽的红矮星，质量仅为太阳的 14%，半径为太阳的 17%。 2019年，天文学家发现它是两颗系外行星的所在地; 一个名为“超级地球”LP 791-18b，质量为地球的 1.46 倍，轨道周期为 0.94 天，还有一颗名为“迷你海王星”LP 791-18c，被认为约为地球质量的 6 倍，轨道周期为 4.99 天。
由于这颗恒星是已知最冷的系外行星之一，蒙特利尔大学天文学家 Merrin Peterson 领导的团队使用红外斯皮策太空望远镜对这颗恒星进行了 127 小时的近乎连续的观测。 在那里，他们看到了被称为凌星的微弱星光减弱，这种减弱既不是由 LP 791-18b 也不是由 LP 791-18c 在我们和恒星之间运行时引起的。
这表明存在第三个先前未知的世界。 通过地面望远镜的观测，研究人员证实了 LP 791-18d 的存在，这是一颗半径为地球 1.03 倍，质量为地球 0.9 倍的系外行星，绕恒星运行的轨道为 2.753 天。
这比地球到太阳的距离要近得多，但 LP 791-18 的温度也低得多，这意味着这颗新发现的系外行星仍然位于恒星的宜居带，即距恒星一定距离的空间区域，理论上允许存在液体表面有水。 水既不会热到沸腾，也不会冷到结冰。
然而，这种接近带来了不同的问题。 系外行星的自转“锁定”与其轨道相同的周期； 实际上，世界的同一面总是面向恒星，就像地球的一侧一样始终面向地球。 就 LP 791-18d 而言，这种“潮汐锁定”意味着一侧始终处于炎热的白天，另一侧则处于永久的夜晚。
该团队总共捕获了 72 个凌日？ 43 次凌日来自 LP 791-18d，29 次凌日来自迷你海王星 LP 791-18c。 这使得他们能够测量一种叫做运输时间变化，当系外行星之间的引力相互作用导致其凌日时间发生微小变化时，就会发生这种情况。
反过来，研究人员可以更准确地计算出迷你海王星的质量，确定其质量相当于 7.1 个地球。 他们还了解到，这两颗系外行星在轨道上的距离非常接近，以至于迷你海王星将较小的世界拉入明显的椭圆轨道。 这意味着，随着 LP 791-18d 靠近和远离恒星，不断变化的重力会拉伸和压缩行星，从内部加热它。
这种内部加热可能表现为火山活动？ 可以看到浓密的大气层。 用像詹姆斯·韦伯太空望远镜这样的天文台来测量它可以让我们了解像地球这样的行星是如何形成的。？ 两者都火山活跃，但采取了截然不同的进化路径？ 以他们的方式结束。
“天体生物学是广泛研究地球及其他地方生命起源的领域，其中一个大问题是构造或火山活动是否是生命所必需的，”天体物理学家杰西·克里斯蒂安森说加州理工学院的。
“除了可能提供大气层之外，这些过程还可能会搅动那些原本会下沉并被困在地壳中的物质，包括那些我们认为对生命很重要的物质，比如碳。”
这一发现证明了宜居性是多么复杂，以及全面研究每个行星系统的重要性。 在恒星的温带找到一个地球大小的世界已经不够了。 系统中其他世界的影响也需要仔细考虑。
不断发现和描述这些世界也很重要，无论它们是否适合居住。 它们向我们展示了表面上与地球相似的系外行星可能产生的广泛结果，并评估了更广泛的星系中适宜居住条件的可能性。
“这一发现只是第一步，”天文学家凯伦·柯林斯说哈佛-史密森天体物理学中心的教授。
“凭借詹姆斯·韦伯太空望远镜继续研究这颗行星的潜力，我们将能够微调我们的观测结果，并更多地了解这颗行星可能由火山喷发的大气层。未来的发现将帮助我们了解生命的成分可能如何变化。”来到我们自己以外的世界。”
该研究发表于自然。
