用地基望远镜观测“超级地球”

对很多太阳系外行星（如“热木星”）来说，质量和半径的测量结果就足以允许进行行星密度的计算及推断它们的整体组成。但对相当小的“超级地球”来说，事情就复杂了。例如，最近发现的穿越“超级地球”GJ1214b的质量和半径都是已知的，但关于该行星组成的三个不同模型都与这些数据一致。如果要减少这种不确定性，将需要关于其大气组成的其他信息。现在，正好能够提供这种信息的一种方法已经建立。一个研究小组利用智利阿塔卡马沙漠上的“甚大望远镜”获得了GJ1214b 在780纳米和1,000纳米之间的一个透射光谱，它排除了该行星的大气主要由氢气组成并且没有云的可能性。如果该行星的大气主要由氢组成，那么它一定是雾蒙蒙的，或者其大气中会有浓厚的水蒸气。这种新的地基观测方法将使得对太阳系外行星的观测更加可行，所以我们可以期待在今后几个月将会有关于“超级地球”的更多消息。

Letters to Nature p.669

doi:10.1038/nature09596

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知识：

（一）地基望远镜

　　地基望远镜就是建造在地面的天文望远镜，别于空间望远镜,是天文望远镜的一种。地基是建造在地面上的，会受到大气干扰的影响。
　　原来是没有这说法。所有天文望远镜都是地基天文望远镜。就是从有了哈勃太空望远镜后。为了别与太空望远镜，把原来那些长在地上的天文望远镜叫做地基望远镜。
　　(哈勃望远镜是发射到太空上的，是人类有史以来最大、最精确的天文望远镜。）
　　但是有计划说要建造一个大型的地基望远镜大麦哲号，据说成像清晰度达到哈勃太空望远镜的10倍。

　　位于夏威夷的凯克望远镜、美国国立天文台的合称双子座望远镜、夏威夷的昴星团望远镜等。

（二）超级地球

超级地球是指一种绕行恒星公转，因质量约为地球的二至五到十倍，被归类在温度较热且较无冰层覆盖的类海王星与体积大小近似地球之行星中间的星体。自从2005年格利泽876d被Eugenio Rivera所率领的团队发现之后，相继有数颗超级地球被世人发现。地球做为太阳系中最大的类地行星，其所身处的太阳系并不包含这一类能被当作范例的行星，举凡那些体积大过地球的行星，质量至少都在她的十倍以上。

首颗被人发现的超级地球

以Eugenio Rivera为主的一支团队於2005年发现了首颗超级地球，它因绕行格利泽876公转，而被命名为格利泽876d（先前已有两颗体积近似木星的类木行星在其星系中被发现）。它的质量估计有地球的七点五倍大，轨道周期相当短，只有两天左右。鉴于格利泽876d的與日距离，它高温的表面最高可到开氏650度。

其他于2006年被發现的超级地球

2006年两颗超级地球陆续被發现，经由微引力透镜所发现的OGLE-2005-BLG-390Lb，质量为地球的五倍，另一颗HD69830b的质量则是地球的十倍。

第一颗位在可栖息区域的超级地球

2007年4月，由Stephane Udry所领导一支根据地在瑞士的团队，宣布在格利泽581周边可栖息区域的边陲发现两颗新的超级地球，其表面有可能存有液态水。有地球质量五倍大，距离格利泽581为0.073天文单位或一千一百万公里的格利泽581c，座落在可栖息区域的「暖陲」，其平均温度（不考虑来自大气的影响），估计在反照率可比照金星的摄氏零下三度，至反照率可比照地球的摄氏四十度之间。

特性
 
画家笔下的格利泽876d鉴于超级地球相对较大的质量，它们与地球在物理特性上有着一定的差距。一份以Diana Valencia为主的团队针对格利泽876d的研究报告显示，使用经由检测行星及其相应质量的凌日法所测得出来的半径，有可能推测出超级地球的组成结构。计算绕行格利泽876的行星所得出的范围，可以是在九千两百公里（约为地球半径的一点五倍）的固态行星到地核大到超过一万两千公里以上（约为地球半径的两倍）有着冰层覆盖表面的液态行星。在这半径的范围之内，超级地球格利泽876d的表面引力为~3.3g与~1.9g之间。巨大的表面引力（通常大过海王星与土星這樣的行星，在某些情况下则大过木星）是超级地球一项众所周知的特性。