火山世界：天文学家新发现的地球大小的行星上可能铺满了火山

科学家们发现了一颗地球大小的系外行星，或太阳系以外的世界，它可能铺满了火山。这颗行星被称为LP 791-18 d，它的火山爆发频率可能与木星的卫星木卫一一样，后者是我们太阳系中火山最活跃的天体。

他们利用美国宇航局的TESS（凌日系外行星探测卫星）和退役的斯皮策太空望远镜，以及一套地面观测站的数据发现并研究了这颗行星。

关于这颗行星的论文--由蒙特利尔大学特罗蒂尔系外行星研究所（iREx）的毕业生Merrin Peterson领导--发表在5月17日的科学杂志《自然》上。

美国宇航局的凌日系外行星调查卫星（TESS）工作时的插图。资料来源：美国宇航局戈达德空间飞行中心

"LP 791-18 d是潮汐锁定的，这意味着同一面一直面对它的恒星，"共同作者、iREx的天文学教授Björn Benneke说，他计划并监督了这项研究。"白天的一面可能会太热，液态水无法在表面存在。但是我们怀疑在这个星球上发生的大量火山活动可以维持一个大气层，这可能允许水在夜间凝结。"

LP 791-18 d绕着一颗小型红矮星运行，距离约90光年，位于南部的火山口星座。研究小组估计它只比地球稍大，质量也大。

在这个地球大小的世界LP 791-18 d的动画中，火山喷发，云层翻滚。

在这次发现之前，天文学家已经知道该系统中的另外两个世界，被称为LP 791-18 b和c。外侧行星c的大小约为地球的2.5倍，质量为地球的7倍多。

在每个轨道上，行星d和c会非常接近地经过对方。质量更大的行星c的每次接近都会对行星d产生引力，使其轨道呈现出某种程度的椭圆形。在这个椭圆轨道上，行星d每次绕过恒星时都会发生轻微的形变。这些变形可以产生足够的内部摩擦，使行星的内部大幅升温，并在其表面产生火山活动。木星和它的一些卫星以类似的方式影响木卫一。

上述动画的近景。资料来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心/克里斯-史密斯（KRBwyle）。

d号行星位于宜居区的内部边缘，这是科学家们假设行星表面可能存在液态水的距离的传统范围。如果这颗行星像研究小组怀疑的那样地质活跃，它就可以保持大气层。该行星夜间的温度可能下降到足以让水在表面凝结。

行星c已经被批准在詹姆斯-韦伯太空望远镜上进行观测，研究小组认为行星d也是该任务进行大气研究的特殊候选者。

共同作者杰西-克里斯蒂安森说："天体生物学的一个大问题，即广泛研究地球和其他地方生命起源的领域，是构造或火山活动是否是生命所必需的，除了可能提供一个大气层外，这些过程可以搅动那些否则会沉入地壳并被困在其中的材料，包括那些我们认为对生命很重要的材料，如碳。"他是位于帕萨迪纳的加利福尼亚理工学院美国宇航局系外行星科学研究所的研究科学家。

斯皮策对该系统的观测是该卫星在2020年1月退役前收集的最后一次观测。美国宇航局的斯皮策太空望远镜任务在经过16年多的红外光探索宇宙后于2020年1月结束。资料来源：NASA/JPL-Caltech