第80章 特拉普派－1

星很近才能接收到足够的热量，让液态水存在。比如特拉普派-1的宜居带半径约为0.028-0.05AU（1AU是地球到太阳的距离，约1.5亿公里），这意味着它的宜居行星轨道周期只有几天到十几天，比水星绕太阳的周期（88天）还短。这种“紧凑”的轨道布局，让行星之间的引力相互作用更强烈，更容易形成稳定的系统。

二、7颗行星的发现：从“偶然捕捉”到“全阵容亮相”——TRAPPIST与Spitzer的“接力赛”

特拉普派-1的行星系统，是凌星法（Transit Method）的经典案例。凌星法的原理很简单：当行星从恒星前方穿过时，会遮挡一部分恒星的光线，导致恒星亮度轻微下降。通过监测这种亮度变化，天文学家可以推断出行星的存在、轨道半径和半径大小。

1. 第一步：TRAPPIST望远镜的“意外发现”（2016年）

2016年，位于智利拉西亚天文台的TRAPPIST望远镜（凌星行星与行星小望远镜，Transitg Ps and Pesials Sall Telespe）正在进行M型红矮星的凌星搜索。这台望远镜口径只有0.6米，却专门针对M型红矮星优化——它的红外探测器能捕捉到低温恒星的微弱凌星信号。

在对特拉普派-1的持续观测中，TRAPPIST团队发现了3次明显的亮度下降：

第一次：亮度下降1.5%，周期1.5天（对应行星b）；

第二次：亮度下降0.9%，周期2.4天（对应行星c）；

第三次：亮度下降0.5%，周期4.1天（对应行星d）。

这是人类首次在特拉普派-1周围发现行星，但TRAPPIST团队不敢大意——他们需要确认这些信号不是“恒星黑子”或“数据误差”。于是，他们转向了Spitzer空间望远镜（斯皮策红外空间望远镜），这台望远镜专门观测红外波段，对M型红矮星的凌星信号更敏感。

2. 第二步：Spitzer的“确认之战”（2017年）

2017年，Spitzer对特拉普派-1进行了连续72天的监测，覆盖了整个行星系统的轨道周期。这次观测不仅确认了TRAPPIST发现的3颗行星，还新增了4颗行星——e、f、g、h，让系统行星数量达到了7颗！

Spitzer的关键贡献在于：

精确测量轨道周期：比如行星e的周期是6.1天，行星f是9.2天，行星g是12.4天，行星h是18.8天；

限制行星半径：通过凌星深度（亮度下降的比例），Spitzer计算出7颗行星的半径都是地球的0.76-1.15倍——也就是说，它们都是“地球大小”或“超地球”（比地球大，比海王星小）。

3. 第三步：径向速度法的“质量验证”（2018年至今）

凌星法能测出行星的半径，但要算出质量，需要径向速度法（Radial Velocity Method）——通过恒星光谱线的位移，推断恒星受到的引力牵引，从而计算行星的质量。

2018年，天文学家用HARPS光谱仪（高精度径向速度行星搜索器）对特拉普派-1进行了观测，测出了7颗行星的质量：

行星b：1.37倍地球质量；

行星c：1.18倍地球质量；

行星d：0.41倍地球质量（次地球）；

行星e：0.62倍地球质量；

行星f：0.68倍地球质量；

行星g：1.15倍地球质量；

行星h：0.32倍地球质量（次地球）。

有了质量和半径，就能算出行星的密度——这直接关系到它们的成分：

行星b、c、g、h的密度约为1.5-2.0克/立方厘米（和