开普勒-78b

开普勒-78b位于天鹅座方向，距离地球400光年。它的体积是地球的1.2倍，质量是地球的1.7倍。

这颗编号为"开普勒-78b"的行星每隔8.5小时绕其中央恒星公转一周。由于离中央恒星太近，它的表面温度高于2000摄氏度，不适合生命生存。

发现行星

“开普勒-78b”是利用美国宇航局“开普勒太空望远镜”收集的数据发现的，花费了3.5年时间观测恒星亮度规律性的下降，也就是俗称的过境，它描述了行星从恒星面前经过的特征。这揭示了行星的大小，它遮挡的星光越多，行星体积越大。为了捕捉当行星经过恒星表面时所导致的亮度变暗，这架望远镜在太空运转了4年，对150000多颗恒星进行了不间断监视。

天文学家利用一种叫“视向速度”的方法测量了该行星的质量。这种方法基于行星围绕中央恒星公转时，彼此的引力牵引导致恒星的晃动。又以“凌星法”测量了其质量，当系外行星经过中央恒星表面的时候，会短暂遮挡一些光线，导致星光看起来变暗，“开普勒望远镜”基于这点来判断出行星的体积。

“开普勒-78b”是第一颗同时精确测定了质量和体积的系外行星。知道这两个参数之后，天文学家就可以计算它的密度和判定它的组成。研究表明，“开普勒-78b”的体积是地球的1.2倍，质量是地球的1.7倍。由此推断，这颗行星主要由岩石和铁组成的。

密度测量

开普勒太空望远镜首次观测到并没有提供行星质量的任何直接暗示，因此行星的密度，作为行星组成成分的线索，也成了未知数目前为止测量行星质量最成功的的技术便是观测行星引力导致恒星的微小波动。行星质量越大，距离恒星越近产生的波动也就越大。地球质量的行星一般非常小以至于很难检测到波动的变化，除非它们距离母恒星非常的近，当科学家们发现开普勒-78b公转一年只有8小时后，两支科研小组尝试的计算了它的质量。

霍华德的研究小组利用位于夏威夷的凯克望远镜观测它的恒星。同时瑞士日内瓦大学的弗朗西斯科·佩佩（Francesco Pepe）带领的另一支研究小组利用西班牙拉帕尔玛岛的高精度径向速度行星搜索仪（HARPS-N）望远镜进行观测。

霍华德的研究小组报告称这颗行星半径是地球的1.2倍，质量是地球的1.69倍。佩佩小组计算出它的半径是地球的1.6倍，质量是地球的1.86倍。两者都提出了该行星密度大约为5.5克每立方厘米，这与地球非常相似，暗示着它具有铁和岩石的组成成分。

不幸的是，这颗行星非常炙热以至于岩石可能已经熔化。因此利用这项技术发现更冷更宜居的地球双胞胎可能会非常艰难，这主要是因为它们与宿主恒星的距离。

研究人员认为开普勒78b与母星之间的距离只有水星-太阳间距离的大约1/40。据估计，这颗行星的表面可能已经完全熔化，形成一个巨大的熔岩海洋，温度高达2760摄氏度。

开普勒78b环绕的恒星可能比较年轻，旋转速度是太阳的2倍。令天文学家感到兴奋的是，他们探测到来自开普勒78b的光线。这是天文学家第一次探测到体积如此小的系外行星反射的光线，能够帮助他们了解开普勒78b的表面构成和反射性。

开普勒78b距离母星很近，科学家希望对这颗行星的引力对母星产生的影响进行测量。测量获取的数据可用于推算开普勒78b的质量，让开普勒78b成为第一颗质量可知的体积与地球相当的系外行星。为了发现开普勒78b，研究小组借助开普勒望远镜对超过15万颗恒星进行了观测。

为了发现开普勒78b，研究小组对能够说明一颗行星可能周期性在恒星前方穿过的光线变暗现象进行了观测。麻省理工学院的罗伯托·萨奇斯·奥杰达表示：“我一直密切观察，突然间，我发现光线变暗，所出现的时间与我们的预计相同，真的是太美了。我认为我们发现了来自这颗行星的光线。这是一个令人非常兴奋的时刻！“

不宜居性

虽然体积与地球相当，开普勒78b几乎不具有适居性，原因就在于距离母星太近。韦恩指出：“生活在一个充斥着熔岩的世界将是怎样一番景象，你只能靠自己的想象了。”不过，这并不能排除其他轨道周期较短的系外行星具有适居性。韦恩的小组正在寻找环绕冷星运行的系外行星。冷星也被称之为“褐矮星”，是一种“失败的恒星”，因质量不足无法成为燃烧的恒星，但其质量仍远大于太阳系最大的行星木星。韦恩说：“如果环绕一颗褐矮星运行行星会在几天内靠近这颗恒星。此时的行星如果温度适中的话仍有适居性。

存在神秘

“我们并没有发现寻找可居住区里地球大小行星的捷径，”霍华德说道。“这将要求新一代的极稳定的光谱摄影机以及世界上最大的望远镜。”然而，开普勒-78b也提出了一个更加直接的谜题：为什么这颗行星会存在？当行星系统形成时，年轻的恒星更大，它将完全吞没处于轨道的开普勒-78b。这意味着这颗行星应该形成于非常远的距离然后朝恒星逐渐靠近。但如果事实的确如此，那么应该已经完全落入恒星内部。

无论是哪种情况，这颗行星的诊断都不容乐观：理论学家预测在未来30亿年，重力将导致开普勒-78b旋转落入自身恒星并被撕成碎片，2013年12月10日据美国《探索》杂志网站报道，在众多系外行星中，开普勒-78b显得与众不同，这不仅是因为它的大小与地球相当，可能拥有岩石的地表和一个铁核。开普勒-78b与地球之间的相似性可能还并不局限于此。它围绕一颗与太阳相似的恒星“开普勒-78”运行，距离非常近，一“年”的长度仅有8.5小时。事实上，由于它和它的“太阳”之间的距离实在太过接近，其地表的平均气温要比地球高出近2000摄氏度。因此，将其称为一个“岩石”行星实际上是不严谨的，因为它更像是一颗被岩浆淹没的地狱星球。

但这还并非是开普勒-78b背后谜团的全部，事实上，科学家们认为这颗行星根本就不应该存在。

美国哈佛-史密松天体物理中心(CfA)的天文学家大卫·拉森(David Latham)在一份新闻稿中表示：“这颗行星完全是一个谜团。我们不知道它为何会形成，也不知道它如何会迁移到它今天所在的位置上。但我们的确很清楚一点，那就是这样的状况将不会永远持续下去。”

按照现有的行星形成理论，这颗行星简直就是异类——它的体积很小，大约仅比地球大出20%左右，它不可能在所处的位置上演化形成，并且理论中也找不出任何一种机制能够使其从别处迁移到这里。但有一点是肯定的，那就是它将无法在位置上坚持太久，它将注定被恒星的大火吞噬。

不过这里的“不久”当然是天文学意义的尺度，对于一颗根本就不该存在的行星来说，这样的寿命已经够慷慨了。按照估算，开普勒-78b将在大约30亿年后落入恒星的熊熊烈焰之中。

恒星开普勒-78位于天鹅座，距离地球约400光年。当其处于恒星演化的早期阶段时，其体积要大得多。而当天文学家们尝试计算这颗恒星在其演化早期的体积大小时，他们发现那时候行星开普勒-78b的轨道将会位于恒星内部。哈佛-史密松天体物理中心的天文学家迪米特·萨塞洛夫(Dimitar Sasselov)说：“它当然不可能在今天所处的位置上形成，因为你不能在一颗恒星的内部形成一颗行星。”

那么是否有可能是这颗行星早期曾经拥有更远的轨道，而在此后才逐渐发生了向内迁移？这一种可能性也已经被研究人员排除。萨塞洛夫表示：“它不可能是在远处形成之后再向内迁移到目前位置的，因为如果那样的话它就会直接一头撞上恒星。因此我们处于两难境地。”

但尽管拥有此类奇特的特征，开普勒-78b并不孤单，实际上它代表了一类由美国宇航局开普勒空间望远镜发现的新类型系外行星。这类系外行星的大小与地球接近，并且轨道非常靠近恒星(公转周期低于12小时)。在这其中，开普勒-78b是首颗被测定了大小和密度的成员。拉森表示：“开普勒-78b是这一新类型系外行星的典型代表。”

尽管是开普勒小组最先发现了开普勒-78b，但在研究过程中科学家们还借助了设置在西班牙加那利群岛上的天文观测设备，以及夏威夷凯克望远镜的高分辨率观测数据。开普勒空间望远镜探测系外行星的原理是所谓的“凌星法”——即对恒星进行精确测光，当有行星从恒星面前经过时便会遮挡恒星的一部分光芒，从而导致恒星的亮度出现轻微下降而被检测到。这样的测量数据可以用来估算系外行星的直径大小。而另一种方法则被称作“径向速度法”，其基本原理是：当行星围绕恒星运行时，尽管其质量相比恒星而言很小，但仍然会对恒星产生一定的影响，使其出现轻微的晃动。通过检测这种晃动效应，科学家们便能估算出系外行星的质量大小。将径向速度法与凌星法获得的数据资料相结合，科学家们便可以计算出系外行星的密度数值。

天文学家们指出，在我们太阳系的内部水星轨道内侧也完全可能曾经过一颗大行星，只是后来整个被太阳吞噬，没有留下一点痕迹。而从另一方面来说，尽管这类奇特的系外行星的起源问题尚不明朗，但或许可以将它们称作“伊卡鲁斯行星”——正如古希腊神话中的人物伊卡鲁斯那样，它们飞地离太阳太近了。这无异于飞蛾扑火，最终会将它们引向灭亡。