今年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)揭曉，又雙叒叕一次花落天文領(lǐng)域。

其中，米歇爾·馬約爾和迪迪埃·奎洛茲憑借1995年首次在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)一顆圍繞主序星的行星分享一半獎(jiǎng)金。

這顆行星的名字叫飛馬座51b(51 Pegasi b)，它在銀河系中繞一顆和太陽(yáng)類似的恒星公轉(zhuǎn)。

說(shuō)白了，不過(guò)是一顆遙遠(yuǎn)的行星而已，發(fā)現(xiàn)它憑啥獲獎(jiǎng)?

顛覆了科學(xué)家對(duì)太陽(yáng)系和行星形成理論的認(rèn)知

“直接觀測(cè)系外行星并非易事。”在耶魯大學(xué)專門從事系外行星研究的王松虎告訴科技日?qǐng)?bào)記者。由于系外行星離地球都非常遠(yuǎn)，相比之下它離繞著公轉(zhuǎn)的恒星又比較近。探測(cè)這顆行星就好比，某天夜晚，你站在北京，去尋找一只位于南京的燈塔下的螢火蟲(chóng)。不難想象，螢火蟲(chóng)的光會(huì)被燈塔所淹沒(méi)。

飛馬座51b是王松虎的重要研究目標(biāo)之一。此外，王松虎還是首批“飛馬座51b學(xué)者”(51 Pegasi b Fellow)之一，這是國(guó)際上系外行星研究領(lǐng)域知名的學(xué)者資助項(xiàng)目，就以飛馬座51b命名。

王松虎介紹，飛馬座51b的發(fā)現(xiàn)主要依賴高精度視向速度技術(shù)的間接探測(cè)。在1995年的時(shí)候，人類已經(jīng)有能力探測(cè)到幾十光年外恒星產(chǎn)生的小至十幾米每秒的視向速度了。

不過(guò)發(fā)現(xiàn)飛馬座51b能夠斬獲諾獎(jiǎng)，靠的不僅僅是技術(shù)突破。更重要的一點(diǎn)是，它徹底顛覆了科學(xué)家對(duì)太陽(yáng)系和行星形成理論的認(rèn)知。

它，真的不是一顆普通的行星。

火堆邊上的大雪球

王松虎介紹，飛馬座51b是一顆氣態(tài)巨行星，和太陽(yáng)系中的木星非常類似。

木星大家都不陌生，它是太陽(yáng)系里的大塊頭，質(zhì)量是地球的300多倍。木星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一圈，需要約12年。木星和太陽(yáng)的距離，是日地距離的5倍，也就是5個(gè)天文單位。

而飛馬座51b呢?它的塊頭和木星差不多大，但這顆行星的公轉(zhuǎn)時(shí)間，只有短短幾天!它和主恒星的距離，只有木星距離太陽(yáng)的百分之一!

天文學(xué)家之前從沒(méi)想到，竟然會(huì)有像木星這么大的家伙，距離主恒星這么近。

王松虎解釋說(shuō)，一般認(rèn)為，大行星應(yīng)該距離主恒星比較遠(yuǎn)。因?yàn)殡x恒星比較遠(yuǎn)的地方，溫度較低，固體物質(zhì)較多，大行星容易形成。

可以把行星的形成理解成滾雪球，離火堆越遠(yuǎn)的地方，越有可能滾出大雪球。然而，飛馬座51b的發(fā)現(xiàn)，卻相當(dāng)于在離火堆非常近的地方，找到一顆大雪球。

你說(shuō)奇怪不奇怪?

太陽(yáng)系在行星系統(tǒng)中屬于“少數(shù)派”?

這種行星是怎么出現(xiàn)在離主恒星很近的地方的，天文學(xué)界依然莫衷一是。

一種觀點(diǎn)認(rèn)為，飛馬座51b可能是個(gè)“搬遷戶”。也就是說(shuō)，它原本在距離主恒星很遠(yuǎn)的地方形成，后來(lái)搬到了主恒星身邊。

怎么搬進(jìn)來(lái)的?有人認(rèn)為它在跟其他天體相互激烈作用時(shí)，一腳被踢進(jìn)來(lái)了。也有人認(rèn)為，它在和行星盤相互作用的過(guò)程中，慢慢搬進(jìn)來(lái)了。

還有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，飛馬座51b就是一顆“本地星”，人家就是在主恒星旁邊形成的。畢竟，上千年來(lái)，人們對(duì)行星系統(tǒng)的認(rèn)知主要基于太陽(yáng)系，但萬(wàn)一其他行星系統(tǒng)和太陽(yáng)系不一樣呢?

后一種觀點(diǎn)雖然小眾，但并非沒(méi)有依據(jù)。目前天文學(xué)家已經(jīng)找到4000多顆系外行星，他們?cè)絹?lái)越發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)系可能并非行星系統(tǒng)的“經(jīng)典模式”。

比如，太陽(yáng)系中不存在比水星公轉(zhuǎn)周期短的行星。但在銀河系中，很多系外行星系統(tǒng)卻存在這樣的行星。再比如，像木星這樣的行星，在系外行星系統(tǒng)中的出現(xiàn)概率不超過(guò)10%，也就是說(shuō)太陽(yáng)系在行星系統(tǒng)中屬于“少數(shù)派”。

數(shù)據(jù)極其反常，沒(méi)錯(cuò)過(guò)諾獎(jiǎng)?wù)娴男枰職?/p>

可以說(shuō)，飛馬座51b的發(fā)現(xiàn)，不僅僅是技術(shù)突破，更是人類對(duì)宇宙認(rèn)知、人類對(duì)自己認(rèn)知的突破——宇宙真的不是按照人類想象的方式設(shè)計(jì)的。

言歸正傳，從技術(shù)條件來(lái)看，科學(xué)家本應(yīng)在更早些時(shí)候發(fā)現(xiàn)類似飛馬座51b的行星。之所以沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，一方面是因?yàn)橄耧w馬座51b這樣的系外行星并不常見(jiàn)，約100個(gè)恒星周圍，才有機(jī)會(huì)出現(xiàn)1個(gè);但另一個(gè)很重要的因素是，它真的是個(gè)超乎想象的“怪咖”。

實(shí)際上，1992年至1993年前后，美國(guó)系外行星研究前重要人物杰夫·馬西(Geoff Marcy)的觀測(cè)數(shù)據(jù)中，就已出現(xiàn)類似飛馬座51b這樣的行星信號(hào)。然而他并不認(rèn)為那是一顆行星，遺憾地與重大發(fā)現(xiàn)失之交臂。

米歇爾·馬約爾和迪迪埃·奎洛茲最終憑借發(fā)現(xiàn)飛馬座51b奪得諾獎(jiǎng)，很大程度上是因?yàn)椋弘m然他們觀測(cè)到的數(shù)據(jù)極其反常，超出人們常識(shí)，然而二人敢于打破固有思維，并通過(guò)科學(xué)觀測(cè)證實(shí)，這就是一顆行星!

你以為斬獲諾獎(jiǎng)只需要科研實(shí)力嗎?不，勇氣也同樣珍貴。

關(guān)鍵詞： 諾獎(jiǎng) 系外行星