美国普林斯顿高等研究院的天体物理学家斯科特·特里梅因（Scott Tremaine）说，这一研究为彗星形成的标准模型和观测之间的差异提供了一种解决途径。特里梅因说：“差异之一是，（按照传统观念）彗星的形成过程效率极低。为了使所形成的彗星数量达到我们的观测值，太阳系原行星盘的质量就必须很大，但这样大的质量似乎与其他方法得到的最佳估算值不相符。”
凯布和奎因根据他们新发现的机制和观测到的彗星数量，估计出了内奥尔特云中物质总量的上限。然后，他们建立了一个统计模型，估算有多少彗星会在过去几亿年来的彗星雨中击中地球。他们的结论是：大规模彗星雨非常罕见，由此造成的地球生物大灭绝事件可能不会超过一次。
用彗星动力学来解释地球上的生物灭绝历史，可能会遭受一些争议。韦斯曼注意到，凯布和奎因在分析灭绝事件时考虑的是彗星雨，而非通常情况下所考虑的彗星。而且，就算彗星雨出现的次数减少，也排除不了彗星在生物灭绝中所起的作用。他解释说，要引发一场生物大灭绝，根本不需要许多小彗星像下雨一样接连撞击地球，一颗大彗星撞过来就足够了。
原行星盘
原行星盘是环绕在新形成的年轻恒星周围的气体尘埃盘，在恒星形成过程中普遍存在。
太阳“诱拐”小行星赛德娜
撰文｜肯·克罗斯韦尔（Ken Croswell）
翻译｜马骁骁
小行星赛德娜很可能是太阳从别的恒星那里“偷”来的。不过这还有待确认。如果不是这样，那我们就冤枉太阳了。
小行星赛德娜于2003年被发现，是当时已知的最遥远的太阳系行星。它的轨道非常特别，即使在近日点也离大行星轨道很远。这暗示着，赛德娜可能有过特别的经历。这颗小行星是怎么进入太阳系的呢？最新的模拟计算表明，它很有可能是太阳从别的恒星那里夺来的。
在2012年，天文学家发现了另一个更小的天体，它的轨道更为扁长，距太阳也更远。这个天体为破解赛德娜的身世之谜提供了线索。荷兰莱顿天文台的天文学家露西·伊尔科娃（Lucie Jílková）和西蒙·波特吉斯·兹瓦特（Simon Portegies Zwart）决定研究赛德娜和这个与其相似的“小弟”——2012VP113，看它们是否可能来自别的恒星。伊尔科娃说：“我们的计算结果表明有这种可能。”科学家甚至重现了太阳当年抢夺这两颗行星的“犯罪场景”，并计算了“受害”恒星的相关属性。他们将这颗恒星命名为“恒星Q”。
在投给英国《皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）的论文中，他们是这样描述的：恒星Q的质量一开始要比太阳大80％，它掠过太阳附近时距我们约340亿千米，即海王星轨道半径的7.5倍。这意味着恒星Q很可能和太阳源自同一团物质。尽管恒星Q现在依然存在，但由于质量很大，它可能早已燃尽，失去了自己的光芒，变成了一颗不易被发现的白矮星。
赛德娜（紫色）和2012VP113（蓝色）的轨道最近点也远在四个巨行星的轨道以外，甚至没有靠近冥王星所在的柯伊伯带（橙色）。
美国哈佛－史密森天体物理学中心的天文学家斯科特·凯尼恩（Scott Kenyon）认为，该研究结果“有力”地说明了赛德娜是被太阳从其他恒星那里捕获而来的。但美国加州理工学院的天文学家、赛德娜的发现者迈克·布朗（Mike Brown）却认为，赛德娜更有可能本就来自太阳系，不过由于受到其他恒星的引力牵引而被拉到现在遥远的位置。这种解释更为简洁。
在天文学家发现更多遥远的太阳系天体之前，这个问题很可能会没有答案。布朗说：“假如能发现十几个这样的天体，那么到时候大家的困惑应该可以解除。”假如这些天体都来自恒星Q，那它们的近日点应该都在太阳的同一侧。但若事实并非如此，那我们可能就冤枉太阳了。
话题五 太阳系外的熟悉面孔
居住在太阳系的我们，总怀有这样的想法：在宇宙中，我们是否是孤独的？在浩瀚的宇宙中，是否也有类似太阳系的星系，或是类似地球的行星？那里是否有生命存在？只要人类探索的脚步不停止，或许在不久的将来，我们就能发现遥远宇宙中的生命。
钻石“地球”
撰文｜乔治·马瑟（George Musser）
翻译｜谢懿
寻找与地球类似的行星，就是在为地球生命寻找未来的避难所。这样的避难所——“类地行星”上，含量最高的元素可能是碳，地壳可能由石墨组成，地壳内部则充满钻石和其他晶体，海洋的成分很可能是焦油。
天文学是一门另类的科学，天文学家最想找到的是很平淡无奇的东西——类地行星，残酷宇宙中适宜生命生存的另一个避难所。2009年3月发射的开普勒望远镜是迄今在类太阳恒星周围寻找类地行星的最佳工具，而现已发现的太阳系外行星大多是气态巨行星。许多人预言，不久之后科学家将发现太阳系外的第一批“地球”。但现在已知的这些巨行星与天文学家原先的预想大相径庭。或许这本身就暗示着，太阳系外的“地球”说不定跟我们的地球大不一样。
近年来，理论学家已经意识到，质量跟地球相当的其他行星可以是一颗巨型水珠、一个巨型氮气球，或者一大块铁。随便写出一种你喜欢的元素或者化合物，都可以用它们“造”出一颗行星。这些行星存在的可能性，很大程度上取决于碳和氧的比例。这两种元素是排在氢、氦之后宇宙中最常见的元素。在行星系统的胚胎时期，它们会结合成一氧化碳成对出现。在数量上稍稍胜出的元素，最后将主宰行星的化学组成。
在我们的太阳系中，氧占据了主导。虽然我们倾向于认为，地球是以生命要素碳为基础的，但其实碳只是少数派。类地行星实质上由富含氧的硅酸盐构成，外太阳系则充斥着另一种富含氧的化合物——水。
围绕其他恒星旋转的类地行星可能并非由石头构成，而是由碳组成——地壳是石墨，内部是钻石，海洋则充斥着焦油。
一项新的研究向我们详细展示了太阳系中的碳输掉这场比赛的过程。任职于美国亚利桑那大学和美国行星科学研究所的杰德·邦德（Jade C. Bond）、任职于美国亚利桑那大学的丹蒂·劳蕾塔（Dante S. Lauretta）及任职于美国行星科学研究所的戴维·奥布赖恩（David P. O’Brien），模拟了太阳系形成过程中不同化学元素在其中的分布。他们发现碳以气态形式出现在原行星盘中，最终会被吹入深空；胚胎期的地球根本挽留不住它们。我们身体里的碳必定是后来由小行星或彗星带来的，这些天体在形成时所处的环境使它们留得住碳。
2005年，当时任职于美国普林斯顿大学的马克·库克纳（Marc Kuchner）和当时任职于美国卡内基科学学会的萨拉·西格（Sara Seager）指出，如果碳氧平衡偏向另一侧的话，地球就会变得完全不同。地球不再会由硅酸盐组成，而将由碳化硅之类的碳基化合物和真正的纯碳构成。地壳将主要由石墨组成，地下几千米处的压力足以将石墨转变成钻石和其他晶体。一氧化碳或甲烷冰将会取代水冰，焦油则可能会形成海洋。
银河系中可能充斥着这样的行星。按照邦德引用的巡天观测数据，拥有行星的其他恒星平均碳氧比要高于太阳，她的小组所做的模拟也预言，绝大多数这样的行星系统会形成碳行星。邦德说：“有些恒星的化学构成跟太阳有着巨大的差异，由此形成的类地行星在组成上也会与地球大相径庭。”
当然，其他巡天观测已经发现，太阳在它所属的这类恒星当中是非常普通的。不过开普勒望远镜或许可以解决另类行星的问题，因为即使它能提供的有关太阳系外行星的信息很有限，差不多只有质量和半径，那也足以透露它们的大致构成。
在更加奇特的环境下，比如在白矮星和中子星周围，碳地球可能会变得尤为普遍。银河系中某些富含重元素的区域，例如银河系中心，会具有较高的碳氧比。随着时间的流逝，恒星不断地制造出重元素，这个天平将会进一步向碳倾斜。
诸如此类的天文发现改变了我们对于平常和不平常的观念。银河系中的绝大部分物质是暗物质，绝大多数恒星要比我们的太阳更红、更暗弱。现在看来，似乎其他的地球也可能不再和我们的地球相似。如果说有什么事物偏离了“正常”而要被称为“另类”的话，那就是我们自己。
钻石构成的星球
撰文｜约翰·马特森（John Matson）
翻译｜王栋
在我们满怀信心地踏上寻找类地行星的发现之旅时，也许没有想到，那些围绕各自“太阳”旋转的陌生星球有多么千奇百怪，就连组成这些星球的化学成分也同地球大不相同。在另一个主要由碳构成的星球上，珍贵稀有的物质很有可能不是钻石，而是水。
在我们的太阳系之外，还有其他遥远的行星在围绕着它们的“太阳”旋转。虽然对那些陌生星球的研究才刚刚起步，但是科学家们已经发现了数百个同我们地球完全不同的世界：令木星都相形见绌的巨行星，被母恒星炙烤得如火红石块般的岩石行星，还有蓬松的、密度和苔藓差不多的诡异行星。
虽然人们通常认为，还应该存在看起来和地球类似的太阳系外行星，但映入我们眼帘的却总是超乎想象的奇异世界。在那里，稀有元素（相对地球来说）遍地都是，而常见元素却十分罕见。
以碳为例。碳是构成有机物的关键元素，同时也是一些对人类来说最为珍贵物质（例如钻石和石油）的主要成分。虽然碳极其重要，但是它的含量却不高：在地球组成物质中所占的比例还不到0.1％。
不过，在另一个星球上，碳也许就像尘土一样随处可见。事实上，在那里碳和尘土或许就是一回事。近期发现的一颗距我们40光年的太阳系外行星，很可能就是一个那样的世界。在那里，碳元素占其物质组成的大部分，并且在行星内部，巨大的压力会让数量可观的碳元素形成钻石。
这颗被命名为“巨蟹座55e”的行星可能拥有一层数百千米厚的、由石墨组成的地壳。“如果能钻到这层地壳下，你将会看到厚厚的一层钻石！”美国耶鲁大学时任博士后研究员的天体物理学家尼库·马杜苏丹（Nikku Madhusudhan）说。这一钻石结晶层可以占到该行星地层厚度的1/3。
这种“碳世界”的独特构造，源自与我们地球完全不同的行星形成过程。如果太阳里的元素组成能够作为参考的话，最初孕育我们太阳系中行星的原始尘埃和气体中，氧元素的含量应该约为碳元素的2倍。实际上，地球上的岩石的确多由富含氧元素的硅酸盐矿物构成。然而天文学家已经确认，在“巨蟹座55e”围绕旋转的恒星中，碳含量却比氧含量稍高些，这或许能说明该行星的形成环境与我们地球明显不同。马杜苏丹及其同事计算出了那颗行星组成物质的特性——比水质行星密度高，但比类似地球的、矿物岩石构成的行星密度低，这同碳质行星的预测相吻合。2012年11月10日，研究人员在《天体物理学杂志通讯》（The Astrophysical Journal Letters）上公布了这一发现。
美国国家航空航天局戈达德航天中心的马克·库克纳说，如果碳质行星上还能有生命存在的话，它们将同地球上依赖氧生存的生物大不相同。珍贵的氧会像燃料一样宝贵，就像地球上人类渴求的碳氢燃料一样。“在那个星球上，钻戒根本拿不出手，”库克纳开玩笑说，“一杯水才是最令人激动的求婚信物。”
短命的“浮肿”行星
撰文｜李抒璘
行星会死亡吗？没错，目前在御夫座中，一颗围绕着与太阳质量相当的恒星运行的行星已经“浮肿”得失去了本来面目，而且仍在瓦解。潮汐力可能是罪魁祸首，它使这颗行星的自身物质向中央恒星流失，这样下去这颗行星最终将被恒星完全吞噬。
中外天体物理学家联合组成的一个研究小组已确定，太阳系外的一颗巨大行星正在被它的中央恒星扭曲和摧毁——这一发现有助于解释这颗名为WASP-12b的行星体形为何会异常庞大。
这一发现不仅可以解释WASP-12b上发生了什么，还意味着科学家获得了绝无仅有的一次机会，来观测一颗行星如何度过其生命的最终阶段。这项研究的合作者之一、北京大学科维理天文与天体物理研究所所长、美国加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的林潮教授说：“这是天文学家第一次见证一颗行星的瓦解和死亡过程。”科维理天文与天体物理研究所在这项研究中承担了主要工作。他们在2010年2月25日出版的《自然》杂志上公布了这一发现。
行星WASP-12b在极近的距离上围绕主星旋转，强大的潮汐力使它极度“浮肿”，行星上的物质也正在流失。
WASP-12的行星系统。WASP-12b在图中用紫色球体表示，浅紫色区域表示它的大气。从WASP-12b流出的物质在中央恒星周围形成一个盘，在图中用红色区域表示。这颗气态巨行星的轨道并非圆形，暗示盘中还有一颗未被探测到的“超级地球”，在图中用深棕色表示。
潮汐力
当引力源对物体产生力的作用时，由于物体上各点到引力源距离不等，所以受到引力大小不同，从而造成引力差，对物体有撕扯效果。这种引力差就是潮汐力。
这项研究的第一作者李抒璘当时在科维理天文与天体物理研究所读研究生，她和一个研究小组分析了这颗行星的观测数据，证明其主星的引力使这颗行星“浮肿”，同时加速了其瓦解过程。
发现于2008年的WASP-12b是此前15年在太阳系外发现的400多颗行星当中最难以理解的一颗。它围绕着御夫座中一颗质量与太阳相当的恒星运行。和大多数已知的太阳系外行星一样，WASP-12b是一颗巨大的气态行星。在这方面它跟太阳系里的木星和土星有些类似。不同之处在于，它在离主星极近的轨道上围绕主星旋转，到主星的距离只有日地平均距离的1/44。另一个令人费解之处是，它的体形远远超过了天体物理模型预言的大小。根据估算，它的质量只比木星大50％左右，但是半径却大了80％，体积是木星的6倍！另外它还异常灼热，面向主星那一面的温度超过2,500℃。
研究人员认为，必定有某种机制使这颗行星膨胀到了如此出人意料的程度。他们把分析焦点放在了潮汐力上，认为WASP-12b上强大的潮汐力足以产生研究人员观测到的种种现象。
在地球上，地球和月球之间的潮汐力导致海洋一天有两次潮起潮落。鉴于WASP-12b距离主星非常近，因此这颗行星上的潮汐力会非常巨大，甚至完全改变了这颗行星的形状，使其从球形变成了接近橄榄球的形状。
通过持续不断地改变行星的形状，这些潮汐力不仅会扭曲这颗行星的形状，还会在行星内部造成摩擦。这种摩擦产生的热量，则会导致这颗行星膨胀。林潮教授说：“这是第一次获得直接证据，证明行星内部加热（或者说‘潮汐加热’）能够使这颗行星膨胀到目前的大小。”
研究人员说，尽管WASP-12b非常巨大，却面临着早早夭折的命运。事实上，过度“浮肿”正是其瓦解的诱因之一。由于体形过度膨胀，这颗行星已经无法在与主星引力的拉锯战中留住自身的物质。李抒璘解释说：“WASP-12b以每秒约60亿吨的速率向中央恒星流失质量。以这个速率，这颗行星将在1,000万年内被中央恒星完全吞噬。这听起来似乎是一个很长的时间，但是对于天文学家来说，这个时间很短。这颗行星的寿命仅为地球目前年龄的1/450。”
潮汐加热
潮汐加热为受到潮汐力的拉扯变形使得行星或卫星物质相互摩擦而加热的现象。
从WASP-12b流失的物质不会直接掉入主星，而是在主星周围形成一个盘，盘旋着缓慢流入主星。对WASP-12b轨道运动的深入分析表明，这个盘中还存在另一颗质量较小的行星在扰动它的轨道。这颗行星很可能是一颗大质量的类地行星——俗称“超级地球”。
这个行星物质盘，以及包含在其中的超级地球，都可以用现有的观测设备探测到。它们的性质将有助于我们进一步明确WASP-12b这颗神秘行星的历史和命运。
天仓五：另一个“太阳系”？
撰文｜肯·克罗斯韦尔（Ken Croswell）
翻译｜李宁曦
距离我们12光年的恒星天仓五，很可能拥有一个与太阳系类似的行星系统。这个发现引起了研究人员的关注，更清晰的拍摄影像将展现这个行星系统的细节。
天仓五（鲸鱼座内一颗在质量和恒星分类上都和太阳相似的恒星）距离地球12光年。因为与太阳相似之处颇多，半个世纪前，它就成为了科幻小说中的常客，点燃了人类寻找地外生命的热情。2012年，天文学家发现，它可能拥有5颗行星。这些行星的个头比地球略大，轨道半径小于火星，并且其中一颗行星正好位于宜居带内。这无疑极大地激发了研究人员对它的关注。欧洲空间局赫歇尔空间天文台拍摄的远红外影像展现了关于该星系星尘带的更多细节。
星尘来自小行星与彗星的碰撞。当小行星小到无法从图像上识别时，我们就只能通过星尘的位置推断这些小行星的轨道。加拿大维多利亚大学的萨曼莎·劳勒（Samantha Lawler）告诉我们，天仓五的星尘带相当宽。2014年11月，她带领的研究团队报告，星尘带的内缘距离天仓五约2～3个天文单位（地球到太阳的距离为1个天文单位）。这恰好是太阳系小行星带的位置。星尘带一直向外延伸到距离天仓五55个天文单位的位置，而这个距离又恰好对应于太阳系柯伊伯带的外缘。太阳系的柯伊伯带分布着众多小的星体，其中最大的就是冥王星。劳勒说，主流观点认为天仓五的星尘带分布着大量的小行星和彗星，但缺少诸如木星这样的大行星，因为大质量行星的引力会将星尘带中大多数的小岩块甩出去。
天仓五速览：这幅远红外图以前所未有的清晰度向我们展示了天仓五的星尘带，图片源自2014年11月1日发行的《皇家天文学会月刊》。
A 天仓五：该行星系的恒星，位于图像正中心，为围绕它旋转的星尘提供热量。
B 热星尘：赫歇尔空间天文台捕捉到的星尘辐射位于远红外波段，黄色区域离天仓五最近，该区域的星尘温度最高，因此辐射也最强。
C 冷星尘：红色区域的星尘温度较低，而绿色区域的星尘温度更低，离天仓五也更远。
D 5颗行星：之前猜测可能存在的5颗行星的轨道离天仓五很近，在图中难以辨认。
50个天文单位
50个天文单位，这是太阳系边缘到太阳的距离。1个天文单位约为1.5亿千米，是太阳与地球间距离的平均值。
通过智利的阿塔卡马大型毫米及亚毫米波阵拍摄的更为清晰的星尘带影像，天文学家将确定之前猜测的5颗行星是否真实存在。如果星尘带与行星的假想轨道重叠，那么这些行星就不太可能存在——因为如果它们存在，它们会排斥绝大多数产生星尘的小行星。
劳勒的研究团队表示，如果这些行星确实存在，那么这个星系就相当于一个没有木星、土星、天王星和海王星的太阳系：行星近距离围绕恒星旋转，在行星的轨道之外的广阔区域则是小行星、彗星，以及星尘的领地。
可能孕育生命的外星行星
撰文｜布林·纳尔逊（Bryn Nelson）
翻译｜庞玮
还有什么比找到一颗可能孕育生命的星球更令人兴奋的呢？科学家也许找到了一颗这样的星球——格利泽581g。它“不冷不热”，正是我们期待已久的目标。虽然这颗星球是否存在还未最终确定，但科学家已经迫不及待地开始推测在它上面可能存在的生物形态了。
长期以来，天文学家一直在太阳系外搜寻有可能孕育生命的行星。2010年秋天，美国加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的天文学家史蒂文·沃格特（Steven Vogt）及其同事，宣布发现了一颗外星行星格利泽581g——它既不太热，也不太冷，似乎正好是梦寐以求的目标。“如果该发现得以确认，那它肯定是我们期待的、而且期待了很久的那颗行星。”美国华盛顿大学的天体生物学家罗里·巴恩斯（Rory Barnes）虽然没有参与该发现的相关研究，但难掩兴奋之情。
然而好梦难圆。就在加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的天文学家宣布发现这颗“既不太热，也不太冷”的行星之后不久，一个在外星行星搜寻领域与他们存在竞争的瑞士研究团队宣称，在自己的数据中找不到格利泽581g存在的证据。因此虽然使用望远镜观测该行星系统已有11年之久，要从这些间接而且细微的测量中确认这颗行星的存在，可能还要好几年时间。
尽管如此，这些激动人心的数据仍使天文学家闻风而动，开始加快研究孕育地外生命所需的环境。在他们看来，格利泽581g存在的可能性，进一步加剧了地外生命研究的紧迫性——利用超级计算机对地球大小的行星上可能存在的生命进行模拟研究已属当务之急。
暮光中的生命：艺术家描绘格利泽581g。
包括天体生物学家在内的很多科学家，已经开始根据天文观测数据，结合人们对地球生命形态的认识，利用计算机模拟地外行星上的环境。与接二连三发现新外星行星的热潮相比，这些仿真模型的价值在于，给科学家提供重要指引，以便在将来的观测中对地外生命迹象进行更有效的搜寻。格利泽581g已经成为外星行星搜寻领域中大家瞩目的焦点。它以近似圆形的轨道环绕一颗红矮星运转，所处位置刚好使其具有合适的温度，从而得以在表面留存液态水——这是生命存在的第一要素。根据美国国家航空航天局戈达德航天研究所的南希·江（Nancy Kiang）联合美国华盛顿大学模拟行星实验室一起建立的模型，由于红矮星向外辐射的光还不及太阳的百分之一，因此格利泽581g上的光合作用生物会全部进化成黑色，以求尽可能多地吸收微弱的“阳光”。
红矮星
红矮星指在众多处于主序阶段的恒星当中，质量和体积较小，表面温度低，颜色发红的恒星，其光谱类型为K型或更晚型。和太阳（黄矮星）相比，红矮星更小也更暗。
初步计算表明，格利泽581g有可能始终以同一面朝向红矮星，“向阳面”的温度可能上升至64℃，“背阴面”则终年处于类似地球北极的严寒之中。尽管这一结论仍有争议，但围绕恒星如此旋转，会给这颗被沃格特形容为“永恒日暮”的行星，点缀一片更适合生命存活的区域。南希·江说，假如这种设想是正确的，行星表面接收到的光线波长就会随经度变化，植物的颜色会沿经度呈现出彩虹式的渐变——它们会根据所处区域决定自己的颜色，不浪费照射到身上的每一丝光线。
除了让理论研究者雀跃不已，格利泽581g还吊足了天文学家的胃口。许多天文学家预计，太阳系外应该还有数百个类似的天体等待我们去发现。“如果这次是我们撞了大运，那么未来很长一段时间内恐怕都找不到第二颗，”沃格特说，“如果不是，那么宇宙中就应该存在大量这样的行星。”
半真半幻的“幽灵”行星
撰文｜罗恩·考恩（Ron Cowen）
翻译｜王栋
在极度活跃的恒星附近搜寻系外行星，是研究人员最头疼的事。或许一些被人们寄予厚望的类地行星，根本就不存在。
太阳系以外的行星（简称系外行星）大多是炽热的气态巨行星。在发现系外行星的20年来，研究人员所使用的技术和设备有了极大的改进。现在，研究人员专注于搜寻小一些、和地球体积相近的系外行星，例如那颗很有名的、被认为是围绕半人马座阿尔法B星旋转的行星。不过，对于搜寻这类行星，持乐观态度还为时尚早。这项搜寻工作的困难之处在于，系外行星与它们围绕的恒星相比，体积太过渺小。而且恒星的表面活动非常剧烈，很容易就会掩盖掉行星的踪迹，或者反过来在本不存在行星的地方，显示出存在行星的假象。实际上，那颗以半人马座阿尔法B星为主恒星的行星，可能不过是由其主恒星抖动造成的“幻象”而已。
天文学家使用常规观测手段发现了这颗行星。美国哈佛－史密森天体物理学中心的泽维尔·杜姆斯克（Xavier Dumusque）和同事们监测到了主恒星发光频率的周期性变化。这种变化通常是由于行星的引力拖曳造成恒星晃动而引起的，因而暗示了行星的存在。
然而，当德国图林根州立天文台的天文学家阿蒂·哈策斯（Artie P. Hatzes）用两种不同的方法重新分析观测数据时，却得出了互相矛盾的结果：一个结果显示恒星有晃动；而另一个则显示什么也没有。他在2013年6月的《天体物理学杂志》上发表了研究结果。他认为：“如果一个分析结果显示有行星，而另一个没有，那么这个结论就不可靠。”（为了准确起见，杜姆斯克和他的研究组为他们2012年10月发表的结论加上了一个显著的、不确定的声明。）
半人马座阿尔法B星周围可能存在行星系统。
半人马座阿尔法B星的那颗“半真半幻”的行星并不是第一颗受到密切关注的行星。2010年，一个国际合作研究组宣布，发现了绕格利泽581号恒星旋转的一颗小型行星，它恰好位于该恒星的“宜居带”（指温度正好，适宜大量液态水存在的区域）中。不过，其他研究人员根据他们自己获得的数据却无法发现这颗行星存在的迹象。富有经验的系外行星搜寻家、在美国哈佛－史密森天体物理学中心工作的戴维·莱瑟姆（David Latham）说，许多被探测到的系外行星同样不能确定，因此探测结果仍未公布。
哈策斯说，鉴于这种模糊的结论越来越多，研究人员要做的，不仅是必须设法获取更多的数据，还需要承受住压力，避免过早对外宣布发现了类地行星。他自己就有这方面的经历：他现在怀疑，自己研究组于2009年宣布发现的绕天龙座42号恒星旋转的一颗巨型气态行星，可能也只是由于观测噪声造成的假象。
莱瑟姆指出，系外行星搜寻专家们下一步应该将注意力集中到更平静的恒星上，并且建立新的理论模型来解释恒星抖动的成因。使用更好的光谱仪，例如在加那利群岛的拉帕尔马岛上新建的北半球高精度径向速度行星搜索器，将对降低设备噪声有所帮助。不过哈策斯说：“某些情况下还是会碰到因为恒星噪声而带来的同样的问题。”
“苔丝”任务：寻找更近的新地球
撰文｜约翰·马特森（John Matson）
翻译｜王栋
一项新的探测任务将推动对系外行星的进一步研究。如果能发现更多的类地行星，天文学家将有望解答很多问题，比如是否有地外生命存在。
美国国家航空航天局的开普勒探测任务非常成功。它已经发现了好几千颗可能存在的系外行星（环绕除太阳以外的其他恒星旋转的新“世界”），其中超过100颗已经通过审查并得到了确认。该任务发现的许多系外行星都位列体积最接近地球的行星名单中——目前发现的25颗直径最小的系外行星中，只有一颗不是开普勒任务发现的。开普勒任务“丰产”的背后还有一个遗憾：这些行星都在数百甚至数千光年之外。这样的距离过于遥远，无法进行详细研究。
这时，“苔丝”（TESS，凌日系外行星勘测人造卫星）任务登场了。美国国家航空航天局的这项探测任务耗资2亿美元，卫星于2018年4月发射升空。与其“前任”相比，“苔丝”勘测的宇宙范围将大得多，科学家期待它能发现一批邻近的新系外行星，好让他们通过即将装备的望远镜进一步研究。美国麻省理工学院的天体物理学家、“苔丝”任务首席研究员乔治·里克（George R. Ricker）介绍：“我们将考察的恒星总计约50万颗。”在距我们太阳系100光年的范围内，就有数千颗这样的恒星。
同此前的开普勒望远镜，以及欧洲的科罗系外行星探测卫星类似，“苔丝”将探测行星凌日现象——如果恒星光线发生规律性的短暂暗淡，则说明有一颗看不见的系外行星存在。根据里克的估计，“苔丝”或许能发现500～700颗地球大小，或比地球稍大几倍的行星，其中一些或许具备适宜生命存在的条件。
“苔丝”完成为期2年的任务以后，将汇总出一个邻近系外行星的列表。那时，天文学家应该已经拥有了一个强大的新“眼睛”来仔细研究这些新发现的世界。这个新“眼睛”就是美国国家航空航天局将于2020年前后发射的韦布空间望远镜，它应该能够识别出邻近系外行星的大气中某些特定分子的特征信号。最终，通过这些化学特征，科学家就能推断出一颗行星上是否有地外生命存在。科学家挑选了一个邻近的、可能有生命存在的行星，来模拟韦布空间望远镜的观测效能。“我们似乎观测到了生物产生的信号，但是还不太确定，”里克说，“新一代太空探测设备应该能够完成这个任务。”
无论如何，如果“苔丝”任务真能发现数百颗邻近系外行星，天文学家可要开始忙了。他们要找的那些行星是什么样的？这些行星能够支持什么样的生命？而且，也许（仅仅是也许）会向一个看起来很诱人的新世界发射一些新探测器。
“苔丝”的艺术概念图
圆轨道行星：地外生命的“摇篮”
撰文｜肯·克罗斯韦尔（Ken Croswell）
翻译｜丁家琦
什么样的行星系统更有可能孕育出地外生命？答案或许是有着更多圆轨道行星的行星系统。
如果地外生命确实存在，它们很可能存在于有着众多行星的行星系统中。最近一项研究表明，围绕恒星的行星数越多，行星的轨道就更接近圆形。而圆轨道上的行星不会离恒星太近或太远，它们的气候应该足够温和，从而能够孕育出智慧生命。
我们自己所在的太阳系就符合这个模式。太阳有8或9颗行星（这得看你有没有把冥王星当成一颗行星），其中大多数都是按接近圆形的轨道运行。举个例子，地球轨道的离心率就只有1.7％（离心率从0％到100％，分别代表从正圆到极端细长的椭圆）。水星和冥王星有着椭圆形的轨道，离心率分别为21％和25％。不过就算是冥王星（在2006年的国际天文学联合会上，冥王星被降级为矮行星，但一些人对此仍有异议），它的轨道跟其他有些恒星周围的行星轨道相比也还算圆，后者的离心率可能会超过60％、70％，甚至80％。
“据我们所知，这类‘野蛮的世界’仅仅存在于只有一两颗行星的行星系统中。”这项研究的发起者、美国普林斯顿大学的天文学家玛丽·安妮·林巴赫（Mary Anne Limbach）和埃德温·特纳（Edwin L. Turner）说。与之相对，如果一个行星系统有着4颗及以上的行星，则这些行星的轨道会更接近于圆形。这一结论是他们观察了数百个行星系统中的403个行星之后分析得出的，相关研究发表在了2015年1月的《美国国家科学院学报》（PNAS）上。
美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的行星科学家杰克·利绍尔（Jack Lissauer）指出，圆形轨道上的行星更易孕育生命是因为它们不会相互干扰。林巴赫也说，如果一颗行星的轨道为长椭圆形，它就可能“与其他行星的轨道发生交叉，从而将其他行星撞出原有的系统”。
轨道狭长的行星不仅会像鲁莽的司机一样撞到其他行星，它们自己也不会成为合适的生命住所——离太阳近的时候会被烤得太热，离太阳远的时候又会冻结成冰球。因此，智慧生命更可能存在于拥有圆形轨道的行星上，而它们所在的行星系中还会有各种各样其他的行星，它们甚至会为了某一颗行星到底是不是真正的行星而争吵起来——就像我们一样。
水星的故事
与任何一颗拥有椭圆轨道的行星一样，水星在每一个绕日周期中都会经过一个离太阳最近的近日点。但这个近日点的变化，比牛顿引力定律的预言更快。这一度让19世纪的天文学家认为，在它的旁边还存在着另一颗行星，他们称之为“火神星”，也称“祝融星”，正是这颗行星将水星拖离了预定的轨道。事实上，水星过于接近太阳是由广义相对论效应导致的，然而在19世纪，大家还都不知道这一点。水星的运动正好证实了爱因斯坦（A. Einstein）的理论。
话题六 千奇百怪的“太阳”
太阳系的主星——太阳，是一颗恒星。它为我们提供能量，使地球充满生机。而在太阳系外，有着数不清的恒星，它们大多数和我们的太阳并不相同。这些恒星有的单独行动，有的结伴而行；有的在恒星的摇篮中刚刚诞生，有的在生命的最后阶段绽放异彩。而大多数恒星正处于青壮年，它们持续地发出光和热，点缀着夜晚的星空。
在黑洞周围造恒星
撰文｜明克尔（JR Minkel）
翻译｜刘旸
黑洞周围的分子云会被黑洞的巨大引力统统撕碎？事实上答案并不绝对。在巨大的黑洞引力下幸存的分子云是恒星的诞生地，这些“勇气可嘉”的恒星环绕在可怖的黑洞周围。
在银河系中心的特大质量黑洞周围，环绕着100多颗恒星，科研人员可能已经弄清了它们形成的原因。在整体引力作用下的氢气分子云坍缩中，恒星渐渐形成。但是，这样的分子云在特大质量黑洞周围，应该会被黑洞强大的引力撕碎，如同落入打蛋器中的颜料被溅开一般，因而它们根本没有机会形成恒星。
黑洞
黑洞是爱因斯坦广义相对论所预言的一种超级致密天体。在黑洞的边界——事件视界以内，任何物质和辐射一旦进入便无法逃脱。在理论上，黑洞有可能是在质量足够大的恒星演化末期，即在恒星核聚变反应的燃料耗尽之后，在自身引力作用下迅速坍缩而产生的。
天体物理学家模拟了质量相当于1万颗太阳的氢气分子云突然接近黑洞的情形。尽管分子云的绝大部分会泼溅出去，但激波和其他扰动却可以把内层10％分子云的角动量消散掉。这些原料随即开始绕黑洞运行，从而给恒星的形成留出了时间。2008年8月22日的《科学》杂志公布了此项结果。
点燃恒星：黑洞周围的氢分子云（紫色）中，一些区域会相互碰撞并变得致密（红色和黄色），恒星即可在那里形成。
恒星诞生记
恒星的摇篮是星际云或其中的一片星云，其中的星际物质是主要由氢、氦组成的尘埃或气体。当这些星际物质的密度增加到一定程度，在一定机制作用下，它们将开始互相吸引，慢慢聚集在一起，同时温度也逐渐升高。一旦开始收缩，星际物质的密度就开始增大，并在引力的作用下坍缩得越来越迅猛，形成一个旋转的盘状物，将更多的气体和尘埃吸引进来，并继续升温。几十万至一百万年后，盘状物密度达到一定程度，其中心会形成一个核心，即为原恒星。随着原恒星不断升温，压力逐渐变大，当达到氢核与氢核的碰撞能够引起核反应的温度时，氢开始聚变，形成氦并释放能量。在其后的几百万年甚至上千万年中，物质继续进入新生恒星。当进入的物质质量足以使原恒星温度能够稳定维持聚变时，恒星就进入到它的青壮年——主序阶段。恒星一生的大部分时间都将处于这一阶段。
计算机模型揭秘“创生之柱”
撰文｜克拉拉·莫斯科维茨（Clara Moskowitz）
翻译｜王栋
“创生之柱”的诞生故事，让天文学家改变了对O型恒星的看法。从触发新恒星诞生，到破坏新生恒星，O型恒星让人们看到，毁灭和创造从来就是密不可分的。
还记得“创生之柱”吗？自从1995年哈勃空间望远镜拍摄到了这幅壮观的照片以来，它就常常出现在海报、T恤衫和屏幕保护画面上。虽然似乎人人都熟悉这些柱子，但是关于它们是如何形成的，科学家却一直都不怎么清楚。一项计算机模拟研究或许能够解开这个谜团。利用气体流的物理原理，英国加的夫大学的天文学家斯科特·鲍尔弗（Scott Balfour）及其同事，几乎丝毫不差地“重建”了这些著名的柱状结构。
“创造之柱”是新生恒星的“产房”。
位于银河系鹰状星云中的这三根气体柱状结构，被科学家称为“恒星制造厂”。而这些气体柱本身又是附近一颗巨大的O型恒星的产物，后者产生的高能恒星风将气体“吹”成了这个形状。O型恒星是宇宙中最大、最炽热的恒星，虽然它们的寿命很短，却对自身周围的“环境”有着巨大的破坏力。它们的强烈辐射会加热周围的气体，形成扩张的气泡结构。此外，通过计算机模拟时间跨度为160万年的演变过程，科学家发现随着气泡结构的边缘由于膨胀而破裂，具备“创生之柱”所有特征的气体柱，会自然而然地沿着这类结构的外缘形成。
在英国皇家天文学会于2014年6月举办的天文学大会上，鲍尔弗公布了这一模拟结果。该模拟还显示，O型恒星对新恒星的诞生有出人意料的影响。先前的研究认为，是O型恒星触发了它周围那些新恒星的诞生。然而，这项模拟显示，O型恒星四周的气泡结构，常常会破坏孕育恒星的物质云团。而对那些“幸存”下来的恒星，O型恒星又会挤压其周围的气体，从而促进新恒星更快诞生，导致这些“早产”的恒星比本应具有的体积要小。“这让我们十分吃惊。”鲍尔弗说。由德国慕尼黑大学天文台的天文学家詹姆斯·爱德华·戴尔（James Edward Dale）进行的另一项模拟，同样对O型恒星是否会触发新恒星诞生提出了质疑。戴尔说：“我发现，与破坏作用相比，（O型恒星的）触发效果要弱很多。看起来，鲍尔弗的模拟也证实了这一点。”毁灭和创造从来就是密不可分的，这果然是放之全宇宙皆准的真理。
