宇宙中会不会存在一种全是水的星球，就像水珠一样漂浮在宇宙中？

众所周知，宇宙是非常大的，在我们人类目前来说可以观测到的范围，直径都达到了 930亿 光年。也就是说， 如果人类能够发明出速度可以达到光速的超级航天飞船，想要跨出这个“已知”的宇宙空间，也要花费上万亿年的漫长时间。

而地球也不过形成于 45亿 多年前，相当于我们出去走一趟，还来不及回来，就足够太阳系依次生成上万个 科技 发展到我们现在人类文明的地球了。更何况目前阶段的 人类 科技 水平并不发达，也根本没有能接近光速的载具。

而在这个庞大的宇宙空间里，更有着不计其数的星球存在着。然而有一些星球是不会像恒星一样发出光的，也就不会被人类所观测到，只能去猜测——根据专门的太空望远镜观测到的数据显示， 宇宙大约有着2万亿个星系。

而就像银河系里一样，每一个星系存在着许多的恒星，小到几十亿颗，大到几千亿颗。而科学家们估测，平均下来的话大概每一个星系能有 2000亿颗恒星 ，相当于说是有 4000万亿亿 颗恒星存在于宇宙当中。

有些恒星是单颗独立着的，有些是两个、三个、四个恒星在一个系统中，独立的恒星周围普遍来讲都会有行星的存在，通常是 3颗到8颗 的样子，而其他的多恒星身边行星就相对来说更少一些，这些行星加起来，至少不会低于恒星的数量。

同时行星的四周也有着许多的卫星，按照太阳系的数据来估测， 卫星最少也要大于恒星数量的20倍 。这些统统加在一起，估算下来星球的数量大概是在 28亿亿亿颗 。

那么在这么多的星球中，是否可能存在一颗全部都是水的星球，像水珠一样漂浮在宇宙中呢？

我们先来了解一下星球。 星球是由各种各样的物质组成的巨型天体 ，它有着自己的运行轨道，也有着自己的形状，一般来讲都是不标准的球状，就像地球。

它更多的其实椭圆形的扁球体，一开始的地球可能只是一个很小的内核，但是通过本身的引力，它吸引到了越来越多路过的物体，成为了星球的部分。

由于 引力具有着向心的作用 ，应用于球体的每一个面每一个点，因此 这些物体被相对均匀地包裹在地球的表面，由外部向内核中心靠拢，也就形成了球状。

就像是我们生活中的那些雨点和落在叶面的水珠，在不受外力的作用下，本身就会呈现出最小的表面积的形体，而在相当的体积条件下，球的表面积恰好就是最小的，这也被叫做 流体静力学试验平衡状态 。

而星球一开始并不存在在宇宙当中，按照 大爆炸起源说 来讲，宇宙之初是源于一场爆炸，之后的一段时间内整个世界都没有物质的存在，只有 能量 。

等到宇宙开始向外膨胀，温度骤然下降，原子开始出现在宇宙里，从而拥有了质量产生出了引力，这也使得 星云 开始形成，又转而诞生了第一代的恒星。

经过千万年以上的燃烧时间，第一代恒星短暂的寿命终结， 发生了巨大的爆炸和坍缩 ，非常多的物质通过爆炸喷射的力量分散到了宇宙的各个地方，在许多因素共同的作用下又成为了新一代的恒星，并且开始产生了 行星和卫星 ，组成了神奇浩瀚的宇宙。

人类一直认为 水与生命有着息息相关的联系 ，因此在寻找太阳系的生命的存在时，都会去试图找到水源。太阳系中的水并不少，只是由于太阳的热量导致许多的水被蒸发，又因为没有像地球一样的厚厚的大气层，最后被吹走。

也因此，太阳系的很多星球表面的水并不多，更多的是 埋在地下 的，而距离较远的星球又因为热量的不足，表面的水都呈现 冰 的状态。与渺小的太阳系相比，宇宙中的水就更多了。

相信学过化学的大家都还记得，水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成的，也就是说， 如果宇宙中想要获得水，就必须要有氧和氢元素的存在 。

早在宇宙最开始的时期，大爆炸后出现了各种基本粒子，而后又形成了 质子 。大爆炸大概 38万年 的时间以后，电子与原子核结合，原子也就诞生了出来。在初期，宇宙里的氢元素达到了 70%以上 ，是最主要的元素。

到了现在氢依然是宇宙中最常见的元素，其次就是 氦，氧 排在第三，这氢和氧都非常活跃，很容易受到影响形成水。

比如在分子比较多的区域，一些恒星的剧烈活动， 辐射出来的射线将氢分子电离 ，并且与氧原子“合作”，从而产生了水。

同时在那些质量比较大的恒星聚集区中，一些能量的剧烈运动产生的 激波会使得氧原子和氢原子或者氢分子发生气相反应 ，从而产生水。除了以上的两种， 宇宙的许多水还会直接在分子云中的一些星际尘埃表面形成。

知道了星球是怎么来的，又知道了宇宙中水的形成过程，那么是否存在纯水的星球呢？ 纯水的星球不只是地表全是水，还包括它的内核，全部的构成都是水 。事实上在宽广的宇宙中，除了恒星周围，宇宙深处的温度是极其低的，甚至接近于 绝对零度 。

那些远离恒星的星球，身边的温度就会受到宇宙本身的影响，变得很低，那些靠近恒星的星球附近温度又很高。也因此， 就算星球上面全是水分子，也只会是要么冻结成冰，要么被蒸发成水蒸气， 哪怕是处在离恒星不近不远的区域，也不会永远是液态，同样会在一段时间内 被蒸发 的。

或者说在整个宇宙中， 以人类目前的 科技 水平观测到的发现来看，全部都是水的液态星球不存在，只有固态的星球和气态的星球是可以形成的 。比如太阳系中的 土星 ，这就是一个非常典型的气态星球案例，它的表面没有固态存在，而主要是 氢元素、氦元素和水。

同时如果没有大气层的存在，星球根本无法保存被蒸发的水分，水蒸气会越升越高，最后逃跑到太空中，星球上的水分也只会逐渐变少，直到地表干涸。

并且一个星球的形成，通常需要一个有着 强大引力的内核， 这个内核一般而言都是 金属 ，这样才会慢慢吸引其他物质而逐渐变大，从而成为星球。如果全是水，它自身的引力可能根本无法令其形成一个星球。

假设真的有一个全部都是水的星球存在，它的大小类似于地球，保持自转和公转。地球上的大气经过了从 原始大气，到次生大气，再到现代大气 的漫长过程。原始的大气主要是由 氢和氦 组成，次生大气是源自于内部的 火山喷发 。

而一个类似地球的纯水星球， 它所形成的蒸汽也是无法在大气层中独立存在的，随时会被太阳风吹走。

而地球由于自身具有 磁场 ，所以才能够抵挡太阳风的侵扰。而磁场主要是因为地球中心具有着铁元素，自转而形成的。然而 纯水星球内部没有铁元素，也就无法产生磁场，在太阳风的干扰之下，大气层也将无法保持稳定。

而缺少了大气层的保温作用，这个大水球也会形成 向阳面飞速蒸发、太阳风影响下消散空中，和背阳面快速结冰，等待自转成为向阳面的变化过程 。在这个过程中，只有水分子的星球只会慢慢变小，并且根本无法阻挡，直到消失。

在人类曾经的观念里，太阳系只有地球拥有着充足的水源，毕竟地表的海洋面积比陆地面积还要广，占了 71% 。

但是在太阳系中，其实有着不少的星球水量比地球还要多。比如木星的第四大卫星 木卫二 ，比月球稍微小一些，但是却比月球上面的水分多得多。

它的表面分布着一层 厚达100公里的冰层 ，下面则因为内部引潮力产生热量，所以底部是一片海洋，或许有着 50千米以上 的深度，总水量甚至是地球的水量的 9倍 。

而根据人类对木卫二的考察，人们发现在它自身可以产生感应磁场，这也就能够表明出木卫二在咸水海洋中还有一个金属性的铁核，不然不会出现磁场。

除了木卫二，木星的 木卫三和木卫四 ，以及土星最大的卫星 土卫六 ，和其他许多卫星上面同样有着非常丰富的水。木卫三是太阳系中最大的卫星，直径甚至能有 5300千米 ，它的部分表面也被冰层覆盖，海洋就在这些厚度高达 15万米 的冰层下面，并且海洋的深度也非常惊人，有 10万米 ，水量甚至比地球还要多 25倍 。

这些星球距离太阳都有一定的距离，因此表面大多是冰层，温度非常低，但是中心压力大，并且较为活跃，从而使得内部存在着液态的水。

而在辽阔的宇宙里，2011年，有天文学家在遥远的 英仙座 中观测到了一个 向着四周喷发水流的星体 。按照我们地球上拥有着最大河水流量的亚马逊河来说，它的平均流量是在 每秒219万平方千米 ，远超地球其他河流，然而跟上面这个星体相比，就稍微有点不够看—— 这个星体向宇宙喷发的水流流量比亚马逊河的1亿倍还要大 。

正所谓 “大千世界，无奇不有” ，在宇宙中还存在着许许多多非常神奇的星球。比如一个位于 半人马座 、叫做 J1407b 的行星，它拥有着 30多个行星环 组成的一个巨大的行星环，就像是一个宇宙中的大胖子，比土星的行星环都要大 200倍， 甚至比太阳到地球的距离都要远，要知道J1407b只是一个行星。

HD 106906b行星 位于南十字座，距离地球大约 300光年 ，虽然它是一颗行星，但是令科学家非常疑惑且震惊的是，它离自己的恒星相距 650天文单位 ，是太阳系中海王星到太阳的 20倍 的距离，换算成地球面积，则是 970亿公里 。它是 已知的距离母恒星最远的系外行星之一，因此也被人类叫做是最寂寞的行星。

甚至宇宙中还存在着一个 由钻石构成的行星 ，也就是 巨蟹座55e行星 ，只有海王星的一半左右大小，是2012年为止发现的 密度最大的固态行星 ，距离地球只有40光年左右。

宇宙到底有没有纯水的星球，尽管根据现有的科学知识理论来说是不存在的，但是人类到现在为止对于宇宙的认知都还没有到一半，甚至只是凭借望远镜的观察发现，无法深入研究 探索 。宇宙到底是怎么样的，没人能够给出一个肯定的回答。

毕竟在我们看来，如果不是亲眼见过，也想不到宇宙中居然有一颗巨蟹座55e那样的钻石星球。因此，或许在未来以后，我们真的可能会发现一个颠覆目前人类观点的纯水星球的出现，谁也不确定。

现实往往比小说还要不可思议，下面以太阳系内的常见现象为参照，列举几个简单有趣的奇怪事实：

1目前为止人类发现的宇宙中最大钻石：地球上目前最大的钻石为库里南（后来加工成“非洲之星”），重3106克拉，即6212克，差不多有一个人的拳头那么大，但是放在宇宙中就一文不值了。编号为55 Cancri e（巨蟹座55E）的星球整个就是一颗大钻石。原本它属于一个双星系统，但当另一颗星球开始“吞噬”它的伙伴时，外部的高温高压使得内部的碳核开始结晶。这颗星球的三分之一都是纯净的钻石，其余成分为石墨和少量硅酸盐。其中钻石体积为地球的两倍，质量为其八倍。它也位于银河系中，但距离地球约40光年。

2 当阿姆斯特朗和奥尔德林乘坐阿波罗11号完成登月壮举并返回地球后，迎接他们的并不是鲜花的海洋以及潮水般的掌声，而是隔离。正如我们在许多科幻恐怖片中所看到的那样，当时的人们真的非常担心宇航员会将月球上存在的某种超级病菌带回地球从而引发灾难，于是他们在一辆由拖车改装成的“监护室”内被彻底隔离了21天。接下来的三次登月计划都严格执行这一程序，直到阿波罗14号发射任务时，人们才最终确认月球不适合有生命物质的存在。

3 外太空的味道：大多数人可能认为既然外层空间大部分为真空，那么它一定是无色无味的。但是据多位宇航员回忆称，在经历了太空行走回到隔离舱后，大多数人都会闻到宇航服上有一种“醇厚的金属味道”，但另一些人将其描述为“就像烧电焊时那种刺鼻的烟味”。NASA曾试图精确的还原这种不可描述的味道，但均以失败告终。

4 不出意外的话，阿姆斯特朗在月球上留下的脚印将至少保留一亿年：月球没有大气层，没有风和水的冲刷、侵蚀作用。这就意味着人类在月球上留下的任何痕迹，如脚印、月球车轮胎印和废弃物都将保留很长时间。

月球的自传和公转

5我们在地球上永远只能看到月球的一面：由于月球与地球之间的潮汐锁定（潮汐锁定的天体绕自身的轴旋转一圈要花上绕着同伴公转一圈相同的时间，这种同步自转导致一个半球固定不变的朝向伙伴），月球的自转和公转周期都大约是4星期，因此无论何时从地球观察月球，都只能看见同一面的半球。坊间众多关于月之阴暗面的传言，其实，近的不说我们国家的嫦娥一号绕月人造卫星，早在1959年，从前苏联的太空船月球3号传送回来的照片就已经让我们完整的看见了月球背面的景象。

6 两点之间直线距离最短，这一定理在太阳系内行星间旅行时行不通：比如你现在想从地球出发去往木星或土星，最佳路径可不是走直线。想想地球和太阳巨大的引力吧，为了克服引力，宇宙飞船需要消耗大量燃料，而携带的燃料越多，其自身重量也越大，反过来又会加剧燃料消耗。以地球、月球和太阳为例，它们之间存在许多点，在这些点上三者引力互相抵消，我们只需消耗很少燃料就能沿着这些点移动而不必考虑引力作用，这些点称为“拉格朗日点”，现在我们需要做的就是首先找出并到达这些点，当然缺点就是行星间旅行路径很可能弯弯曲曲十分复杂，因此消耗了更多时间。目前已经有许多太空探索任务利用了这一技术。

7 离太阳最近的水星不是最热的：水星没有大气层，不保温，所以它面向太阳的那一面高达425°C 但是另一面只有 -180°C。金星才是最热的，由于其厚厚的硫酸云大气层，表面温度可达500°C。

8 目前为止人类发现的最大恒星：UY Scuti ——是一颗位于盾牌座的红色超巨星，太阳在它面前不过是一个像素点而已，其内部能容纳约50亿个太阳。如果把地球想象成篮球那么大，那么UY Scuti大概有三万八千米那么高。

9 真实版《三体》星系，永无黑夜：科幻小说《三体》中，外星文明因为天空中三个太阳的摧残而意图侵略地球。而今年，一只来自美国亚利桑那大学的天文团队于7月8日发现了这颗命名为HD 131399Ab的遥远行星，绕着三颗恒星中最亮的一颗公转，公转轨道周期长达1100年。这颗行星位于人马座中，距离地球340光年。

土星环

J1407B的行星环  

10 觉得土星环很壮观吗？其实它是由不计其数的小颗粒组成的，其大小从微米到米都有，轨道成丛集的绕着土星运转。环中的颗粒主要成分都是水冰，还有一些尘埃和其它的化学物质。另外已经发现一颗编号J1407B的星体周围的行星环比土星环大200倍。

11 土星和木星虽然体积巨大，但是丢到水里面（如果有这么大的湖面的话）会浮起来：木星与土星、天王星、海王星主要由氢、氦和水等组成，皆属气体行星，因此四者又合称类木行星（木星和土星合称巨行星）。图中前排的地球、金星、火星和水星以硅酸盐石作为主要成分，有固体表面，称为类地行星。

近一百年来地球上最大规模火山喷发：1991年菲律宾皮纳图博火山爆发，尽管当地居民提前采取措施成功转移，爆发当天仍有数百人死亡。

火星上的Olympus Mons火山，高度27公里，比英国面积还要大，而且数百万年来一直在增长。

12 太阳系中最大的火山：相比于地球上其他生物，人类的基因多样性是最小的（根据种群数量）。科学家们推断，这是由于74000年前位于苏门答腊岛的多巴火山喷发对人类实施了种族大灭绝，只有很少一部分幸存者活了下来。而那次火山喷发的威力是皮纳图博的数百倍。若以火山的外形尺寸来论，地球上的真不算什么，上图从下至上分别为珠穆朗玛峰、金星上的Maat Mons（马特山）和火星上的Olympus Mons（奥林帕斯山)。

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科洛7b

直径为15个地球，公转周期为09个地球日。这是一颗暴虐极端的世界，两种地狱的存在。

这颗行星和它恒星的距离是地球跟太阳距离的1/60。也就是说，在其表面看到的“太阳”是地球上看到的太阳约2500倍大。因为距离实在太近，所以向阳面温度可达到2600度，这个温度足够让岩石气化，而背阳面的岩石蒸汽凝华后就会下“石雨”。

理论模型预测这颗行星表面有岩浆组成的海洋，因为潮汐锁定，行星同一面永远面对恒星，这就导致行星背面的温度会低到零下230度。这是两个极端的世界，是一个冰与火共存的地狱。

格利泽436b

直径与海王星相差无几，公转周期为26地球日。这是人类所知行星中最为特别的矛盾体。

格利泽436b距离地球30光年，与其恒星距离只有420万公里，而我们的伙伴水星距离太阳为5800万公里。也是距离太近产生的温度过高，其表面温度为440度，远超水的沸点，但这颗行星奇怪的地方就在于它表面的水依然处于固体状态。也就是说，格利泽436b是一颗由燃烧之冰组成的行星。

当然，这颗行星上的冰跟地球的可不一样，它们处于一种叫做冰七的特殊状态，密度更高，结构更接近于晶体。科学家认为这种冰是因为行星内核巨大的引力造成的，所以这可行星就成了地球人眼中的矛盾体。

巨蟹座55e

直径为地球的2倍，公转周期为07地球日。有人说晨昏圈里什么怪事都可能发生，但都比不上詹森。

巨蟹座55e别名詹森，距离地球40光年，它最有名的特质就是其成分1/3是钻石。因为它的大气大部分是碳元素，恒星和行星内核施加的高压将整个形体压缩成钻石。也就是说这颗星球上面基本是钻石遍布。

跟科洛7b一样，詹森因为潮汐锁定，因此它有一面永远对着恒星，另一面处于永恒的黑暗。因为距离恒星过近，在其表面的水无法保持业态，而是处于一种液气两种形态之间的超临界状态。人类是无论在2200度向阳面，还是黑暗的“晨昏圈”中都无法生存的，而该行星表面下还会释放出氰化氢，产生高热剧毒的流体。

WASP-12b

WASP-12b因为恒星的引力被拉长成极度罕见的状态，科学家估计这颗行星的寿命大概只有1千万年，因为它正在被母星逐渐瓦解。

科学家发现WASP-12b之前从没想过会找到这样漆黑的系外行星，这颗行星有一种独特的能力：会吸收，而不是反射照在它身上的光，且吸收率高达94%。所以这颗行星也被科学界称为“像柏油那么黑”。但具体是什么原因造成的，现在还不得而知。

TRAPPIST-1b

直径与地球相似，公转周期15地球日。六个血红的月亮之光。

这颗星系有七颗行星围绕红色恒星公转。在TRAPPIST-1b的背阳面看上去天上有时候会出现六个深红色的“月亮”。当然，这六个天体其实是行星，其中有个三个处在该星系的可居住区。

TRAPPIST-1b本人温度高达1200度，据估计这七颗行星的总含水量是地球的250倍。该星系行星可能有5%是由水组成的，要知道我们的地球含水量只有002%。而TRAPPIST-1b表面的水应该处于蒸汽状态。

磁星

中子星的一种特殊形态，科学家估计大约有十分之一的中子星形成是会变成磁星，至少目前观测到的磁星就有十几颗。

磁星有目前人类所认知的宇宙中最强大的磁场。人类完全无法想象磁星周围的磁场强度，在地球上地心的磁场强度大约为25高斯，而在地表上我们只能体验不到半高斯的磁场强度。

一根普通的磁铁棒的强大大概为100高斯，但仅一颗普通的中子星磁场强度可达1万亿高斯，而磁星的磁场强度比普通的中子星还要强上1000倍，也就是一颗磁星的磁场强度高达一千万亿高斯。

所以如果你能接近磁星，那么大约在1000公里外（磁星直径不会超过20公里），强大的磁场会干扰你原子内的电子。而你会在原子的层面直接被撕裂，甚至原子自身也会变成棒状，无法在为你生命宝贵的化学分子作用。

但是，这一切人类是不会察觉到的，因为人早已被磁星强大的辐射流杀死了。

人类一直都是在地球上生活的，从第一次进入太空到现在也不过几十年的时间，也就是说人类文明在过去的上千年间都是脚踏实地头顶蓝天的生活，对于宇宙的了解也仅限于夜空中的星星，以前的科学家们也不知道宇宙中的天体究竟长什么样子。

随着科学的发展，人类制造了很多望远镜来观测宇宙中的天体，并且发射了很多探测器把太阳系内定主要行星都拍了下来，人类有史以来第一次看到月球以外天体的清晰图像，但这些太阳系其他行星的照片只是看起来漂亮，它们的真身却是一个比一个恐怖。

我们都知道木星上太阳系最大的行星，但是木星的大小是人类在脑海里想象不出来的，如果不考虑引力把木星放到月球的位置，由于木星的体积是地球的1300倍，所以木星将占据整个天空，木星的大红斑将会像眼睛一样死死的盯住地球，届时由于大小差异太大，人类会感觉地球正在坠入木星！

其实宇宙中任何一个天体都很恐怖，因为它们都太大了，人类天生就有对巨物的恐惧心理，如果抬头突然看见木星的大红斑占据了整个天空，很多人都会疯狂的。

宇宙中确实存在着许多奇艺令人恐惧的天体，有的是因为难以想象的性质，有的则是因为夸张的外表。

接下来我们就盘点下宇宙中那些令人恐惧的天体。

外表奇异

1J1407b

我们都知道土星有着迷人的行星环，但是不管怎么说行星环都是土星的装饰品，土星才是主体。但宇宙中却有天体行星环大到遮掩住行星。

它由荷兰莱顿天文台和美国罗彻斯特大学天文学家发现，虽然巨大的光环显的它本体很小， 但实际J1407b比木星或土星要大得多。其环系大约是目前土星环的200倍，可以把它当成一种超级土星。环系直径近12亿公里，在其“尘埃”中，可能有些和地球质量相当。 J1407b轨道周期约为10年，质量还很难确定，最可能的范围是10到40个木星质量。

2最黑的行星

科学家们借助天文望远镜发现了一颗“比炭还黑”的行星。

这颗行星大小约和木星相仿，距离其中央母恒星仅有大约300万英里(约合483万公里)。 它被编号为TrES-2b，在这样近的地方，其表面被恒星的光热炙烤，温度上升到约980摄氏度。但是最让人印象深刻的一点是，它的表面漆黑一片，几乎不反射任何光线，所反射的光少于其大气层接收的1% 。

这颗星球的反照率低于煤炭和最黑的亚克力油漆，这使它成为 迄今发现的最黑的行星 。

奇特的性质

1磁星

磁星是中子星的一种，大概有十分之一的中子星是磁星。磁星有目前人类所认知的宇宙中最强大的磁场。

地球地心的磁场强度大约在25高斯，而在地表上我们只能体验不到半高斯的磁场强度。而磁星的磁场强度能够高达一千万亿高斯！！

如此强的磁场足以撕裂原子层面的你。

2黑洞

说黑洞是宇宙中最奇特，最恐怖的天体之一应该没有人反对，它的性质也已经老生常谈了，所以在这里也就不多说了，总之黑洞还是刁刁的。

注:插图均为想象图！

你还知道哪些宇宙中让人恐惧的天体？

宇宙里存在的星体数以亿万计算，这么多的星球，有不少很有趣，比如巨蟹座55e，和极超新星，都是和别的星球很一样的，有趣味的星体。

以巨蟹座55e为例。它的体积比起一些庞大的星体，并不大，它只有地球的2倍大，但是，它的构成太惊人，它居然是由钻石构成，占了总质量三分之一！这么多克拉的钻石，想想就很奢侈吧，按照地球上的价格来估算的话，其价值约有2700兆美元之多。

这颗宝贝星体，距离地球的距离，也不远，有40光年远。宇宙里，存在着许多我们认为的高价值东西，距离我们居住的地球也不远，前不久在距离地球不远的地方，就飞过一颗价值5兆美元的小行星，它如果能给哪个国家拥有，那就太厉害了。如果巨蟹座55e掉下来，可以搞定全世界国家的外债了吧，但是，是不是造成钻石贬值，就不知道了呢！

说起极超新星，人们并不熟悉，可是流星大家都知道。流星就是陨石坠落时，和大气产生摩擦燃烧的轨迹，流星里，也存在真正的星星，这种星星，就被称为超新星。

我们想一想，巨大的流星团块体积很大，有时有太阳的10倍大，它们以时速100万公里的速度,穿梭在宇宙，很容易就飞到另一个银河系中。这颗星星穿越太阳系的话，地球会被影响，可能在瞬间脱离轨道，我们也会没有了能源，流浪在宇宙之中。还好，此情况的发生率极低极低。

超新星的加速能力，如此巨大，是因为有超大质量的黑洞，它能吸收双星系统。换一句话说，两颗互相环绕的恒星里，有一颗被黑洞吸走，另一颗在引力作用下，也会被弹飞出去。

这么神奇的星体，还有很多，等着我们人类去探索。

人类发现首颗系外行星距今20多年，目前已发现的系外行星有近2000颗。这些行星里有像地球这样的岩石行星，也有与木星相似的气态巨行星，甚至还有很多太阳系没有的行星。下面20幅将通过艺术与想象为大家展现这些奇特的外星世界。

第一颗系外行星：它是人类发现的第一颗围绕类似太阳的恒星运转的系外行星，也是发现的第一颗“热木星”。这类行星质量接近或超过木星，但与太阳系中情况不同，热木星与恒星距离只有05至0015个天文单位，大约水星到太阳距离的八分之一至金星到太阳距离。飞马座51b距离地球约50光年，质量是木星的一半，但体积却是木星的两倍，一年只有4天，表面温度在1000 °C ，并且它永远以同一面朝向恒星。

首个与地球尺寸接近的系外类地行星：行星“开普勒186f”想像图，它是第一颗被发现位于母恒星宜居带内且大小和地球相似的类地行星，表面可能有液态水，直径是地球的11倍，距离太阳系492光年。

首个确认有大气的行星：画家笔下行星“HD 209458b”大气蒸发情形，它距离太阳系150光年，也是一颗“热木星”。它创造了多个系外行星观测史上的第一，包括首个确认有大气、且观测到有蒸发中的氢气层的行星。该行星质量是木星的06倍，绕母恒星公转轨道仅是水星的八分之一，一年只有35天，其表面物质在高温下膨胀，密度较低。

拥有6颗行星的“开普勒11星系”：画家笔下发生在2010年8月26日“开普勒11星系”三颗行星同时发生凌日的景象。开普勒11是首个被确认拥有6颗行星的系外恒星，且这些行星的质量介于地球与海王星之间，这个星系距离地球2000光年。

真实的“塔图因”：画家笔下的“开普勒16星系”，行星“开普勒16b”同时围绕两颗恒星公转，这和**《星球大战》里的行星“塔图因”（右下）非常相似。

一年只有20小时的炼狱行星：行星“51 Pegasi b”距离地球390光年，直径是地球的17倍，质量是地球的48倍，绕着一颗比太阳略小的恒星运转。它的轨道非常靠近母恒星，一年只有20小时，表面温度达到1500 °C，在如此高的温度下，其上可能布满熔岩。

海洋行星“开普勒22b”：开普勒22b位于天鹅座，距地球600光年，位于母恒星宜居带内，半径是地球的24倍。这颗行星与太阳系所有行星都不一样，是个表面完全是液态水海洋的行星。

岩浆海洋“开普勒10b”：行星“开普勒10b”位于天龙座，距离我们太阳系560光年，大小是地球的14倍。该行星一年不到一天，到母恒星距离小于水星到太阳距离的20分之一，表面温度约1300°C，足以将黄金熔化。

118亿岁的古老星系：“开普勒444”是一颗约118亿年（约宇宙年龄的80%）的恒星，距离地球约117光年。它拥有五颗类地行星，大小介于水星和金星之间，轨道周期少于10日。这个星系的行星分布极为紧凑，即使距离母恒星最远的开普勒444f，轨道半径仍远小于水星轨道。5颗行星因距母恒星极近，表面温度过高，不会存在我们已知的生命形态。

拥有大量钻石的碳行星“巨蟹座55e”：与类地行星不同，碳行星又称钻石行星，它们形成于富含碳但缺乏氧的原行星盘。“巨蟹座55e”就是这样一颗碳行星，直径约21万千米，质量是地球的863倍。它绕母恒星的轨道不到水星轨道的二十五分之一，一年不到18个小时，表面温度接近2700°C。这类行星1/3质量都是碳，不少碳会因高温高压变成金刚石。

第一颗画出表面热量分布的系外行星：这是2013年哈勃望远镜确认“HD 189733 b”表面颜色为蓝色后所绘的想像图。该行星距离地球63光年，位于狐狸座。它是第一颗画出表面热量分布图的系外行星，并确认表面颜色为深蓝色。它的质量是木星的113倍，一年只有22天。HD 189733 b是继HD 209458 b之后，第二颗发现大气层气体正在蒸发的系外行星，表面温度约1000 °C。

拥有行星的红矮星：恒星K2-3是一颗拥有三颗行星的红矮星，这三颗行星都是属于“超级地球”类型的类地行星，并且都位于K2-3的宜居带内，它们距离地球约137光年。这三颗行星大小分别是地球的21倍、17倍、15倍，其中最外圈15倍地球大小的行星表面可能有适宜的温度，支持表面存在液态水海洋。

第一个直接成像的多行星星系：恒星“HR 8799”是一颗位于飞马座，距离地球129光年的主序星，质量是太阳的15倍，光度是太阳的49倍。这颗恒星系十分年轻，只有6000万年，星系包括部分岩屑盘和至少4颗大质量行星，是第一批直接被影像证实的系外行星。

距离最近的两颗行星：2012年6月21日，天文学家确认恒星“开普勒36”拥有两颗行星，这两颗行星是“超级地球”或“迷你海王星”类型的行星，而且它们之间距离不寻常地近，最近距离不到200万千米。这只是地球与金星最近距离的二十分之一，地球到月球距离的五倍。

身份不明的“Kepler-452b”：“Kepler-452b”发现于1989年，是个质量介于行星与恒星之间的天体，质量下限约为木星的11倍。早期研究认为它是一颗围绕恒星运转的褐矮星，褐矮星是与大部分主序恒星不同的次恒星，质量介于最重的气态巨行星或最轻的恒星之间。现在科学家认为它的特性更像行星，一旦确定，“Kepler-452b”将是最早发现的系外行星。

年度网络最红的系外行星：“开普勒452b”距离地球1400光年，位于母恒星的宜居带内，直径比地球大60%，地表重力加速度是地球两倍，与其母恒星的距离和日地距离相当。2015年7月23日NASA宣布，“开普勒452b”是已知系外类地行星中，与地球相似指数最高的行星。

轨道离心率最大的行星：“HD 80606 b”是一个位于大熊座的气态巨行星，距离地球约 190 光年，其质量是木星的4倍，公转周期111天。与木星不同的是，它和母恒星之间距离变化在 003 到 088 天文单位之间，是已知轨道离心率最大的系外行星。在远拱点时其光照量和地球相当，但近拱点时却是地球的800倍，其气候变化相当激烈，电脑模行预测该行星在一小时内就可使温度上升 555°C。

热木星附近也有同伴：“WASP-47”星系拥有两颗行星，一颗热木星和一颗超级地球类型的岩石行星。它们距离母恒星非常近，是个紧凑型的恒星系统，这也是第一次在一颗热木星类型的行星周围近距离的发现其他行星。

银河系中大概有数千亿颗系外行星。 ESO/M Kornmesser

作者 林文杰

我们的银河系中大约有数十亿颗恒星。如果每颗恒星都至少有一颗行星，银河系中将有1000亿至4000亿颗行星。这当中是否有类似地球的行星？在那上面是否有像人类一样的智慧生命？这一直是天文学家探寻的目标。

很长时间里，我们对行星的认识仅局限于太阳系内的八大行星，直到1995年，天文学家才第一次发现了围绕一颗类太阳恒星公转的系外行星——飞马座51b。不过在此后20年，人类发现的系外行星总数超过了4000颗，其中与地球相似的 超级地球 尤其引人注目。

3月5日，《科学》杂志上的一篇论文报告说，天文学家又发现了一颗超级地球，名叫Gliese 486b。难得的是，这颗超级地球上仍然保留着大气成分，使得它没有那么炽热，并且成为天文学家进行行星大气研究的理想之地。

有大气的超级地球

Gliese 486b 是一颗岩质行星，质量为地球的28倍，半径为地球的131倍，相当于一颗超级地球。

它的“太阳”是一颗红矮星，Gliese 486b 围绕着这颗红矮星，公转半径仅为250万公里， 是目前发现的公转轨道最靠近恒星的系外行星之一 。与之相应，它的公转周期非常短，只有15天，是超级地球的短周期版本，非常特别。

距离恒星越近，行星受到近日物质的干扰会更严重，红矮星上爆发的耀斑也会直接作用在行星上，导致行星表面环境变得惨不忍睹。

在如此恶劣的情况下，行星的大气物质往往会剥离、丢失，变得像彗星一样，一边公转一边拖着自己丢失的大气尾巴。但 Gliese 486b 还保留着由氢气和氦气构成的大气层 ，因而非常具有研究价值。

过去数年，科学家发现的大多是短周期的气态行星，而 Gliese 486b 是像地球一样的岩质行星。借助它，我们能够研究在距离恒星如此近的轨道上，类地行星是如何丢失大气物质的，以及在剥离大气之后，行星表面会发生什么样的变化。

事实上，这正是地球未来的命运，随着太阳进入红巨星阶段并向外膨胀，地球将被动成为这样一颗短周期行星。因此，看到Gliese 486b，就像是看到地球命运的预演。

超级地球Gliese 486b的表面可能流淌着火山熔岩。 RenderArea

它会是宜居行星吗？

Gliese 486b 行星的表面温度预计为430 C，不算太热，比金星的表面温度还要低一些。但对于我们所理解的生命形式而言，还是太过炙热。

相比于其他短周期行星，Gliese 486b的表面温度其实已经算是偏低的。比如距离地球41光年的巨蟹座55E系外行星，表面温度达到了2300 C。Gliese 486b的温度之所以比较低，可能正是受到大气层的影响，这也是它值得被研究的一个关键原因。

事实上， 目前在册的几乎所有短周期系外行星都不适合宜居 。

首先，它们公转轨道半径太小，会受到主星的深度影响，最直接的干扰就是表面温度极高。

其次，短周期系外行星绝大部分可能被潮汐锁定，一面永远朝向恒星，温度极高，另一面则背向恒星，永远处于黑暗中，就像月球只有一面朝向地球那样，结果不仅温度极端，光照条件也非常极端，对整个行星的大气循环极为不利。

第三，恒星的耀斑会直接作用到行星上，在面向恒星的一面产生强烈的电磁辐射，对我们所理解的生命形式极为不利。

由此可见，超级地球 Gliese 486b 实际上并不宜居。那么宜居到底意味着什么呢？或许不单单是找到另一个地球那么简单。

开普勒452b也是一颗超级地球，是最像地球的行星之一。但超级地球并不必然适宜人类居住。 NASA/Ames/JPL-Caltech

宜居就意味着寻找“地球20”？

说到宜居的系外行星，我们想象的一般是“地球模式”。

它满足以下一些基本条件：首先，恒星表面温度合适，且寿命较长，有足够的时间让生命演化。其次，行星需要处于恒星周围的宜居带上，不冷不热，允许水以液态形式存在。此外，行星轨道要足够稳定，不能无缘无故就受到天体撞击，导致生命灭绝。

基本就是要找到一个个“地球20”。毕竟我们目前所知的是，像地球这样的行星确实可以孕育生命。人类如果想要为未来星际移民寻找目的地，大概也要按这样的标准不断搜寻。可是如果要通过层层条件的筛选，我们会发现宜居的系外行星少之又少，仅恒星类型这一点就淘汰了银河系内90%的恒星。

不过我们可以退一步想想， 宜居行星就必需像地球一样吗？ 比如，我们通常认为，水是生命不可缺少的重要成分，但生命真的需要水么？它们必须是碳基生命吗？甚至，其所在行星一定需要太阳辐射来获得能量吗？

或许并不一定。在宇宙的极端环境中，可能生存着超出我们理解范围的生命形式，就像科学家曾经在地球的深海热泉口发现一个全新的生机勃勃的生命世界一样。

随着系外行星探测技术的进步，在未来，无论是宜居行星，还是超级地球，都会越来越多。人类或许需要扩展自己的想象力，明白宜居行星未必能孕育生命，而不在宜居带的星球上，也可能寄居着奇特的外星生命。

毕竟，在银河系的大约数十亿颗恒星中，有些恒星像太阳一样，有多个行星围绕着运转，有些时候则是一个行星绕着两颗恒星旋转——在这些星球上，即使影子也不会孤独。

所以，谁知道宇宙的可能性有多宽广呢？

系外行星Kepler-16b围绕着两颗恒星公转，在那里，影子也不会孤独。

编辑 陈天真

参考链接

https://sciencesciencemagorg/content/371/6533/1038

https://physicsworldcom/a/super-earth-is-astronomers-dream-for-atmospheric-studies/

文章由“科普研习社”（ID：cspbooks）公众号发布，转载请注明出处。

从化学上来看，钻石只是由碳原子构成的物质，与黑灰色的石墨并没有什么两样，都是碳的同素异形体。但由于钻石中的碳原子排列方式特殊，使其外观晶莹剔透，极具观赏性，并且钻石很难在自然界中获取，这赋予了钻石巨大的价值。

然而，钻石在宇宙中并不是什么稀有的物质，有的星球被称为钻石之星，它们的大部分都是由钻石构成的，例如，WASP-12b、PSR J1719-1438 b，巨蟹座55e（或称轩辕增十九e）。

太阳系中并没有钻石行星，它们都位于太阳系之外。在已知的钻石行星中，最为著名的当属巨蟹座55e，它是首个被发现绕着类太阳恒星旋转的钻石行星，距离地球41光年。

主恒星巨蟹座55A（轩辕增十九）的质量和半径大约为太阳的96%，表面温度为4892 ℃，辐射功率为太阳的59%，年龄超过了74亿年。巨蟹座55A属于一个双星系统，其伴星巨蟹座55B（轩辕增廿）是一颗红矮星，质量和半径约为太阳的四分之一，表面温度为2960 ℃，辐射功率为太阳的03%。

光谱分析显示，巨蟹座55e是一颗岩质行星，其质量估计为地球的8倍，半径为地球的1875倍。巨蟹座55e的平均密度达到6660千克/立方米，使其成为目前已知最为致密的岩质行星。

巨蟹座55e的构成很特殊，其主要成分为碳，质量占比高达三分之一。在其巨大的内部压力和热力之下，这些碳基本上都是以钻石的形式存在，使其成为名副其实的钻石行星。

按此计算，巨蟹座55e包含的钻石可能多达160万亿亿吨（16×10^25 kg），相当于地球质量的267倍，或者地球钻石储量的1600万倍。如此巨大的钻石储量，令人叹为观止。

尽管如此，以人类目前的科技水平，想要去巨蟹座55e上开采钻石是不可能的。首先，对于人类而言，这颗行星离地球非常遥远，达到了41光年，相当于388万亿公里，我们根本无法前去。

在人类现有能够飞离太阳系的5艘星际飞船中，旅行者1号飞得最快，其速度为169公里/秒。若以此速度飞向巨蟹座55e，将要在73万年之后才会到达。如果没有利用相对论效应，例如，亚光速飞船的时间膨胀效应，或者虫洞，就无法在我们的有生之年飞到巨蟹座55e。

另一方面，巨蟹座55e的表面十分炽热。因为这颗行星离主恒星太近，其轨道半径仅231万公里，相当于日地距离的六十五分之一。巨蟹座55e接收到了大量的恒星热能，其表面温度高达2400 ℃。

只要177小时的时间，巨蟹座55e就能绕着主恒星公转一圈。由于距离很近，并且长时间受到主恒星的强大潮汐力作用，导致巨蟹座55e已经被潮汐锁定，这意味着它的一侧永远处于白天，另一侧永远处于黑夜。

除了巨蟹座55e之外，巨蟹座55A的周围至少还有4颗行星。巨蟹座55f是距离主恒星第四远的行星，其公转轨道恰好位于宜居带中。虽然巨蟹座55f的质量高达地球的49倍，很可能是一颗气态巨行星，但它的岩质卫星有着合适温度和液态水来孕育出类地生命。

在2003年，天文学家利用口径为70米的射电望远镜，向巨蟹座55恒星系统发射了无线电信号。目前，这些以光速传播的人类信息已经在宇宙中前进了18光年，预计将在23年后抵达巨蟹座55恒星系统。如果那里存在先进的智慧外星文明，并且他们给我们回复信息，我们将有望在2085年接收到外星信息。