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随着美国宇航局（NASA）“新视野”号（New Horizons）探测器接近冥王星，我们将获得太阳系外围最佳观测视野：冥王星的构成是冰和岩石，由于距离太远这些成分无法被太阳或其他任何行星吸收。新视野号发送回来的照片非常壮观，提示我们人类探索太空边疆未知事物的多样性和复杂性。 但无论柯伊伯带（Kuiper belt）上的众多小行星蕴藏了多少惊人奇观，显然都不能与我们眼皮底下的惊讶发现相提并论：宇宙中最常见的行星类型，在我们的太阳系中竟然难觅踪影。
当然，太阳系中有四个内部为岩石构造的行星：水星、金星、地球和火星。除此之外，还有一个小行星带，那里有成千上万颗小型天体绕着太阳飞奔，而它们的质量加在一起甚至还不及月球。接着，我们还有四颗气态巨行星：木星、土星、天王星和海王星，它们都有各自的卫星、行星环以及一个由氢和氦组成的环绕大气层。最后，在这些之外，就是位于太阳系外围寒冷的冰冻世界——柯伊伯带和奥尔特星云（Oort），二者绕太阳转上一圈所需时间长达几百甚至几千年。 木星还以体积巨大而闻名；它的质量是太阳系其他所有行星质量总和的两倍多！土星的质量不到木星的三分之一，而又相当于天王星或海王星的五倍。但海王星和天王星的直径均为太阳系第五大行星（按体积大小排列）地球的两倍多，且质量也约为地球的15倍。地球与这四大行星之间存在巨大的落差。
“也许行星就是这样，”你可能会暗想。要么是巨大的气体星球，要么是小小的岩石星球。如果换作25年前，没人能与你争辩。但在过去一代的时间里，宇航员不仅发现在太阳系外也存在绕恒星运行的行星，还发现了很多，有成千上万颗。更妙的是，许多系外行星的大小和质量都能够被测量（和确定），这首次为我们开启了一扇窗户，可以了解宇宙中“典型”的恒星系是什么样子。 典型的恒星系并不像我们的太阳系。
当然，存在大量多样性： 1.一些恒星系内部拥有巨大的气态行星：类似木星的炙热行星。 2.一些恒星系在相对于太阳系中水星与太阳的位置间存在许多小行星。 3.一些恒星系内部有两颗、三颗甚或五颗恒星。 4.一些恒星系的宜居带（位置远近适中，存在液态水）上有一些类似于地球大小的岩石行星。 但最让人惊讶的是，还存在各种大小和质量介于地球与海王星之间的行星，可称之为“超级地球”或“迷你海王星”，它们的岩石星球被由氢和氦所组成的大气包围。据我们所知， 这一类行星不仅存在，还在宇宙中最为常见。 为什么太阳系中一颗这样的行星也没有呢？ 信不信由你，我们的太阳系很有可能也曾经存在过这类行星。
据认为，在太阳系形成之初，一些由年轻的行星变大形成的气态巨行星距离太阳要比现在近得多，木星、土星甚至天王星这些气态行星可能原处于今天岩石行星所在的位置。（这就是十年前才提出的相对较新的理论——尼斯模型 当然，这些巨行星外移所腾出的空间，也就是太阳系非常内圈的位置，被一些与最初时期相比远小得多的行星所占据。内圈的行星错过了大多数变大的机会，因此地球和金星只有我们现在这么大了。如果不是这段不同寻常的太阳系早期历史——气态巨行星不断外移，清理了太阳系外围的行星，并抑制了太阳系最内圈位置上行星的变大，宇宙中最常见的行星可能也会出现在我们的太阳系中，等待我们发现。可是，太阳系中的这一缺失以及我们对行星认识的这一缺漏，将只有靠探测其他恒星系才能够填补。 作者伊桑·西格尔（Ethan Siegel）是Starts With A Bang博客的创始人兼作者，还是美国宇航局专栏作家，也是路易克拉克学院（t Lewis & Clark College）的教授。
译 徐笑音 校 李其奇 |
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