閻紀宇 2017 年 02 月 23 日

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人類發現外太空生命的夢想有了重大進展，美國國家航空暨太空總署（ NASA ） 22 日宣布，天文學家一口氣發現 7 顆型態類似地球的太陽系外行星（ exoplanet ），它們圍繞著同一顆恆星，而且上面可能有孕育生命不可或缺的要素：液態水！NASA 主管表示，這項重大發現告訴世人，尋找「第二個地球」已不再是「能否」的問題，而是「何時」的問題。

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這 7 顆行星已經有「七大奇蹟」（ Seven Wonders ）的稱號，圍繞著恆星「TRAPPIST-1」運轉，編號由近而遠依序為「TRAPPIST-1b」b 至「TRAPPIST-1h」，整個行星系稱之為「TRAPPIST-1 系」（ TRAPPIST-1 System ），位於寶瓶座（ Aquarius ），距離我們的太陽系約 40 光年（ 378 兆公里）。相關論文發表於最新一期的《自然》（ Nature ）。

「TRAPPIST-1 系」的一顆行星「TRAPPIST-1f」地表假想圖（ NASA ）

「TRAPPIST-1 系」是由史匹哲太空望遠鏡（ Spitzer Space Telescope ）發現， 7 顆行星都是與地球體積相近、岩石構造的類地行星（ terrestrial planet ），其中 3 顆確定位於與主星距離適中、因此不會太熱也不會太冷的「適居帶」（ habitable zone ），地表有液態水的機率最高。

這 7 顆行星質量最小的約為 0.4 個地球，最大的約為 1.4 個地球。相比之下，太陽系八大行星的質量落差別甚大，水星為地球 1/20 ，木星則超過地球 300 倍。它們距離主星「TRAPPIST-1」相當近，公轉周期從 1.5 天到 10 幾天不等

「TRAPPIST-1 系」的恆星與 7 顆行星（ NASA ）

NASA 主管科學任務的副局長澤布謙（ Thomas Zurbuchen ）表示：「這項發現意義重大，有助於發現外太空適合孕育生命的環境。解答『我們（地球的生命）有夥伴嗎？』（ Are we alone?）這個問題一直是科學界的當務之急，現在我們首度一口氣發現這麼多顆位於適居帶的行星，向答案邁進了一大步。」

2016 年 5 月，天文學家利用智利的 TRAPPIST 天文望遠鏡觀測到「TRAPPIST-1 系」的 3 顆行星，後來再透過史匹哲太空望遠鏡證實其中 2 顆的存在，並且槓上開花再發現 5 顆。

登上「TRAPPIST-1 系」的 1 顆行星，可以肉眼觀測到另外 6 顆（ NASA ）

天文學家根據史匹哲的資料做進一步研究，精確測量 7 顆行星的質量，並估計出其中 6 顆的質量與密度，研判它們應該都是岩石構造，後續研究可望揭曉它們的地表是否存在液態水。距離主星最遠的第 7 顆行星「TRAPPIST-1h」質量與密度有待測量，研究人員認為它可能是一顆冰冷的「雪球」。

7 顆行星與其主星「TRAPPIST-1」的距離都小於水星和太陽的距離，但是「TRAPPIST-1」與太陽不太一樣，質量只有太陽的 8%，半徑為太陽的 12%；而且是一顆「超冷矮星」（ ultra-cool dwarf ），表面溫度不到太陽的一半，因此近距離環繞它的行星仍然可能位於適居帶，容許液態水存在。

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7 顆行星彼此唇齒相依，如果登上其中一顆，可能可以肉眼觀測到其他 6 顆的地形構造與雲系變化，彷彿天空中有 6 個月亮。 7 顆行星可能也受制於「TRAPPIST-1」的潮汐力，永遠以同一面朝向它們的「太陽」；換言之，這 7 個世界都是一半永晝、一半永夜，因此擁有與地球迥然不同的天氣型態。

接下來 NASA 的哈伯太空望遠鏡（ Hubble Space Telescope ）將掃瞄「TRAPPIST-1 系」的 4 顆行星，包括已確知位於適居帶的 3 顆，主要目標是研究它們可能以氫氣為主的大氣層。