一顆編號為NGTS-4b的行星，出現在了天文學家沒有預料到的數據空間——“海王星沙漠”當中。這顆行星的半徑是地球半徑的三倍，比海王星半徑小約百分之二十。它是由華威大學的研究人員通過“下一代天文過境調查”（NGTS）的數據發現的（天文過境是指天體穿過較大的明亮天體和觀察者之間時產生的一種現象）。進一步的觀測表明，它是一顆發熱行星，溫度約在1000攝氏度左右。

行星NGTS-4b的質量是地球的20倍，它以一個920光年之外的K-dwarf恒星為中心做周期為1.3天的運行。這個星球正在引起人們的關注，不是因為它是一顆這顆星球，而是因為它的位置。這篇論文的第一作者理查德韋斯特（華威大學）說道：

“不得不說，發現這顆星球是很困難的——因為它正好在我們所預計的海王星大小的行星無法存在的區域。我們能通過恒星調光，在不到0.2％的概率下發現這一顆過渡行星，是非凡的成就——因為這在之前，地面望遠鏡從未做到過。在持續這個項目一年之后能夠找到它真是太好了，尤其是在這么低的概率下。 同時，我們現在正在搜索數據，看看我們是否可以在‘海王星沙漠’中發現更多的行星，也許這片‘沙漠’并沒有我們以前想象的那么荒蕪。”

資料圖：藝術家對系外行星NGTS-4b的構想。版權所屬：華威大學/馬克·加里克。

這篇關于NGTS-4b的論文，讓我思考了已有的探測系外行星的方法的優缺點，因為它們都有一些做不好的地方。以木星類行星為例，它的軌道可以與太陽系最大的行星相媲美。根據這顆行星在其軌道上的位置，天文學家可能會在這樣的條件下尋找一個過境點許多年，卻永遠看不到它，即使它是其系統中的主導行星。

即使是一顆在一個與太陽系宜居帶相當的可居住區域內的類地行星，也需要一年左右的時間才能完成它的軌道公轉，因此，我們要想確認它，需要花上幾年的時間。在尋找系外行星的活動開始啟動，并發現行星51 Pegasi b的幾年后，出乎意料的，我們在近距離軌道上發現了“熱木星”，而且不止幾個。這里再次出現了觀測偏倚——我們在早期就發現了這些熱木星，因為使用徑向速度方法想要發現它們其實比要發現系統外更難以發現 、更小的目標容易許多。

但“海王星沙漠”似乎不滿足觀測偏倚的結果。我們在研究開普勒統計數據時發現，幾乎沒有海王星大小的短周期行星，這是一個“沙漠”，這篇論文將其定義為缺乏質量約為木星質量的十分之一和軌道周期小于2-4天的系外行星的區域。這不被認為是觀測偏倚的原因是：這樣的行星應該很容易被發現，而且我們已經在開普勒和科羅等任務中發現了許多軌道較長的海王星。然而，我們也許會發現，短周期海王星產生的過境太淺，以至于大多數地面調查無法探測到。

“沙漠”的問題很可能會讓你想起更著名的“褐矮星沙漠”，它指的是在和太陽質量相當的恒星周圍5個AU的軌道上，沒有這樣的短周期小質量天體。據統計，這片沙漠出現在發現了許多自由漂浮的褐矮星的時候。關于這個發現的解釋，包含了褐矮星遷移到主星的可能性，但我們離完全理解原行星盤內的遷移還有很長的路要走。隨著對這一現象的研究不斷深入，各種假設的形成模型會產生不同的結果。

同時，正如華威大學的研究人員所指出的那樣，NGTS-4b的過境是迄今為止從地面探測到的最淺的一次，這給了我們進一步開展此類研究并有所發現的希望。文章提到：

NGTS-4b的發現是地面光度學的一個突破，0.13±0.02%的過境是廣域地面光度學調查中探測到的最淺的過境。它使我們能夠開始探測“海王星沙漠”，并在這個數據空間區域發現稀有的系外行星。在不久的將來，這些關鍵系統將使我們能夠對行星的形成和演化模型施加約束條件，并使我們能夠更好地理解觀測到的行星分布。再加上NGTS和TESS對未來行星的探測，我們將更清楚地了解到“海王星沙漠”的邊界在哪里，以及它們如何依賴于恒星參數。

科學家們為這顆行星能在海王星沙漠這樣地獄般的條件下中生存，并保持它的大氣層提供了兩種解釋：NGTS-4b可能具有異常高的核心質量；或者它可能在過去的100萬年內不斷遷移，到了目前的近距離軌道上，并且它的大氣仍然在蒸發。如果是后一種情況，那么接下來的問題是——在其他地方有沒有阻止這種遷移的機制，能夠標記“沙漠”的邊界？

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. PAUL GILSTER- centauri-dreams-蒸魚

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