繼其已經長長的首次發現名單之後，美國宇航局的開普勒探測器又發現了有史以來探測到的三顆最小的系外行星——它們都比地球小，其中最小的甚至不比火星大。這個新發現的三顆行星構成了一個微型行星系統，圍繞著一顆名為KOI-961的寒冷、昏暗的紅矮星執行。
由於它們離恆星太近，這三顆系外行星都太熱，無法支援生命存在。但與大多數先前已知的系外行星（絕大多數是木星大小的氣態巨行星）不同，這三顆都被認為是像地球和太陽系內部其他行星一樣的岩石世界。而且由於紅矮星是銀河系中最常見的恆星型別，這一發現表明銀河系可能充滿了岩石行星——其中至少有一些位於這些恆星周圍的“宜居區域”，那裡的溫度恰好適合水保持液態，生命可能在那裡紮根。
麻省理工學院（位於劍橋）的天文學家莎拉·西格（Sara Seager）指出：“我們需要對那裡有多少岩石行星進行普查，以瞭解地球是如何形成的，以及生命在銀河系中有多常見。”她補充說，這項發現預示著完成這項探索指日可待。莎拉·西格並沒有參與這項最新的研究。
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加州大學伯克利分校的合作研究員傑弗裡·馬西（Geoffrey Marcy）表示贊同：“這表明（但不是證明）岩石行星很常見且多樣，而且我們的太陽系並不是由怪異世界組成的宇宙怪胎。”
開普勒的發現結果於1月11日在德克薩斯州奧斯汀舉行的美國天文學會（AAS）半年會上由加州理工學院（位於帕薩迪納）的約翰·約翰遜（John Johnson）和菲利普·穆爾黑德（Philip Muirhead）公佈。一篇描述該發現的論文已被《天體物理學雜誌》接受。
開普勒透過監測大約15萬顆恆星的區域來尋找行星，目的是尋找微妙的週期性變暗現象——這表明有一個天體正在恆星前面經過或凌星，從而阻擋了一小部分光線。開普勒探測的大多數恆星的質量與太陽相似，但有些恆星要小得多——其中包括一顆紅矮星，它距離地球約40秒差距（130光年），被標記為可能擁有一顆或多顆行星的恆星候選者之一。
關鍵的縮小
這顆紅矮星被命名為KOI-961，即“開普勒感興趣的天體”，研究人員對其進行了仔細審查。穆爾黑德很早就意識到，開普勒任務團隊專注於尋找類太陽恆星周圍的行星，他們高估了小得多的紅矮星的亮度和大小，而紅矮星的建模難度是眾所周知的。平均而言，紅矮星的直徑僅為開普勒官方星表中列出值的一半左右。特別是對於KOI-961而言，其直徑必須進一步向下修正：其實際大小僅為太陽的六分之一左右。
對KOI-961直徑的修訂估計對於發現最新的三顆行星至關重要，因為開普勒發現的任何凌星行星的大小都僅相對於其母恆星的大小來衡量。恆星越小，可以檢測到的凌星行星就越小。一個重要的線索來自一個偶然的電子郵件，約翰遜去年9月從英格蘭霍利的一位業餘天文學家凱文·阿普斯（Kevin Apps）那裡收到。阿普斯是《天體物理學雜誌》論文的合著者，他利用業餘時間研究系外行星和附近恆星的資料，並且對它們的性質瞭如指掌。他提醒研究小組的其他成員，KOI-961在顏色和溫度上與一顆著名的矮星巴納德星有著驚人的相似之處。使用地面望遠鏡進行的後續觀測證實，這兩顆恆星實際上是雙胞胎。而且，由於巴納德星距離地球僅1.9秒差距（6光年），其大小得到了非常精確的測量，因此約翰遜的團隊可以高精度地測量KOI-961的直徑，進而測量其凌星行星的直徑。
在AAS會議上，發現小組宣佈，圍繞KOI-961執行的三顆行星都在不到兩天的時間內圍繞恆星旋轉。最外層的天體最小，直徑為地球的一半，大約與火星相同，溫度約為400攝氏度。內側的兩顆行星較大，直徑約為地球的四分之三。但這仍然小於金星。馬西說，由於這些行星都很小並且靠近它們的恆星，它們可能曾經擁有的大部分大氣都將蒸發掉，留下裸露的岩石。
馬西計算出，開普勒可能會在矮星周圍發現更小的行星——直徑僅為地球的20％，比我們的月球還小。
挖掘答案
哈佛-史密森天體物理中心（位於馬薩諸塞州劍橋）的天文學家迪米塔爾·薩塞洛夫（Dimitar Sasselov）評論說，發現大量的岩石狀、火星大小的系外行星可能有助於闡明理解太陽系內部形成過程中的一個長期存在的問題，他沒有參與這項研究。科學家們沒有明確的解釋，為什麼位於金星和地球軌道之外的火星比它的兄弟姐妹小得多。
這顆微型行星三人組只是開普勒最近一系列發現中的最新成果。去年12月，研究人員報告說，這顆軌道望遠鏡已經發現了第一個已知的太陽系以外的地球大小的行星，儘管這些天體也太熱了，表面無法存在水。科學家們上個月還報告說，該探測器在宜居帶發現了它的第一顆系外行星——儘管在那種情況下，該天體比地球大得多。
馬西說，新的發現表明“開普勒在尋找真正的地球大小的行星方面確實很強大。”他指出，下一個目標是該任務存在的理由：“找到一顆溫度適中的地球大小的行星，那裡的水將以液態形式存在，以容納生物。”
本文經《自然》雜誌許可轉載。這篇文章於2012年1月11日首次發表。