太陽系外行星的奧秘，你造嗎？

類地行星：生命的誕生地

毫無疑問，類地行星是系外行星觀測上的焦點，此類行星與地球非常相似，也是硅酸鹽或碳化合物等物質構成的巖質天體，這就意味著類地行星擁有陸地、山脈這樣的固體表面，為生命誕生提供了棲息環境。

如果我們在恒星周圍的可居住帶上發現類地行星，那么后者表面擁有液態水的概率就更大的，一旦有了水，很有可能就存在宇宙生命。

類地行星在太陽系內較多，比如水星、金星、地球和火星都是類地行星，但目前發現的系外類地行星數量較少。前不久，美國國家航空航天局確認EPIC 201367065系統中存在三顆類地行星，距離我們150光年左右，還有一顆還處于可居住帶上，質量為地球的1.5倍，這個消息令人非常興奮，這意味著我們有望發現第一顆擁有液態水的系外天體。值得注意的是，該系統主星為紅矮星，并不是與我們太陽類似的G型主序星，體積和輻射能量都比后者要小得多，但能夠保持數千億年的穩定光度，因此有可能存在較為高級的文明。

超級地球：比地球大好幾圈

從字面上看，超級地球就是比地球更大一些的巖質行星，質量可達到數倍地球質量。這是一種太陽系內沒有的行星類型，太陽系中最大的類地行星就是地球，比地球大10倍的行星并不存在，但太陽系之外超級地球卻相當普遍。

超級地球主要以巖質為主，這意味著其擁有更大型的山脈和平原，目前所發現的超級地球遍布各個軌道上，有的非常靠近恒星，半長軸僅為0.03個天文單位，一年只有3.15天，有的超級地球處于宜居帶上，是潛在擁有生命的行星。

比較著名的超級地球要數“格利澤”581c，軌道處于宜居帶上，表面溫度大約在0至40攝氏度之間，顯然這里具備了擁有液態水的基本條件。

試想一下，如果把地球體積放大數倍，任何旅途都要把原來的時間乘以數倍，從倫敦飛到紐約8小時的旅程就要花上數天。如果超級地球上存在文明的話，它們的年假可能要以月來計算吧。

熱木星：極為酷熱的地獄

目前發現的系外行星大約有2000顆，還不包括待確認的候選者，估計數量在數千顆。這些系外行星有個特點，它們多數屬于熱木星。

事實上，行星命名只要從字面上看就能夠理解其含義，熱木星，顧名思義，就是比木星還要熱。木星的軌道半徑在5個天文單位左右，而熱木行星的軌道半徑只有不到0.5個天文單位，一般情況下只有0.01這個數量級。從質量上看，熱木星的質量有的是木星數倍，有的要小于木星一些，基本上處于木星質量附近的區間上，相差不多。

如此小的軌道半徑意味著其公轉周期也很短，比如距離地球150光年左右的HD 209458熱木星，軌道半徑僅為水星的八分之一。

如果你抵達這顆行星上，幾乎可以不用手表了，一年只有3.5天。這還不算啥，由于其軌道半長軸太短，該行星表面溫度達到1萬攝氏度，潮汐鎖定使得行星的一面永遠朝向恒星，一個半球永遠是白天，另一個半球則是極夜。因此，熱木星是宇宙中名副其實的地獄。

冷木星：寒冷是它的主要特征

如果你掌握了熱木星的概念，那么依次推斷出冷木星是怎樣的行星就易如反掌了。

冷木星的軌道半長軸較長，處于恒星系統的軌道外側，太陽系內的木星和土星都屬于冷木星。冷木星的軌道周期大約是12年，因此相比熱木星而言，冷木星上的一年時間是相當長的。

事實上，冷木星也被認為是薩達斯基分類法中的氨云型系外行星。這是因為冷木星上的大氣溫度極低，只有100多K，能夠滿足氨云的形成。

冷木星其實還有一層意思，即此類行星釋放的內熱要大于從恒星接收到熱量，熱木星的表面極端高溫幾乎全部來自恒星，而冷木星則截然相反。如果冷木星的表面溫度繼續升高，就像往熱木星的方向發展，其大氣云層也會出現翻天覆地變化，從氨云演變為蒸汽云，在溫度700K左右時，云層會幾近消失；一旦溫度高于1000K，那么以鈉為首的堿金屬元素、硅酸鹽等會成為云層的主要類型。

不論如何變化，冷木星與熱木星一樣，都無法支持生命的誕生，畢竟它們連塊像樣的地兒都沒有，甚至都沒有固體核心。

冰巨星：寒冷與狂風肆虐的世界

冰巨星與熱木星、冷木星的不同點在于大氣成分和質量，后者大氣中擁有90%以上的氫，而冰巨星大氣中氫的含量很少，甚至還不到20%。在質量上，冰巨星的塊頭明顯要小于類木星，但也明顯大于地球這一類巖質行星。我們的太陽系內也擁有冰巨星，即天王星和海王星。

從行星的形成模型上看，冰巨星的形成機制要晚于類木行星，因為原始行星盤在演化過程中，外圍某些區域的溫度處于冰點之下，這時候早期形成的甲烷、水等物質也會以固態的形式存在。在類木行星形成后期，當溫度進一步下降時，冰巨星就開始形成了，其表面的溫度極低，甚至可允許超臨界流體的存在。

以天王星為例，其大氣溫度是太陽系中最低的，還不到50K，這相當于零下200多攝氏度。而且，大氣中不是超級颶風就是大尺度的全球性環流，儼然是個寒冷的地獄。

流浪行星：無家可歸的流浪漢

流浪行星也稱為星際行星、游牧行星、孤兒行星，它的地位較為特殊。我們知道，行星應該圍繞著恒星公轉，共同構成一個天體系統，但流浪行星卻另辟蹊徑，它不圍繞恒星公轉，浪跡于宇宙空間中，隨著恒星系一起圍繞星系中央公轉，仿佛是一個獨行俠。2013年，泛星望遠鏡觀測到距離我們大約80光年的流浪行星，位于繪架座（南天星座之一，是拉卡伊在1752年命名的）方向上，與太陽系一起圍繞著銀河系中央公轉。

說起來，流浪行星的形成過程頗為有趣。我們知道，原始行星盤是早期恒星、行星系統演化的場所，當行星盤各軌道上逐漸聚集物質形成新生行星后，這些初生天體難免為了進一步聚集質量出現不和的現象，有些塊頭較小的行星可能在引力拉鋸戰中敗下陣來，最終被踢出系統。那些被踢出局的小個子行星，就變成了一顆顆流浪行星。