一颗名为开普勒 37 b 的新发现世界，鉴于其平淡无奇的名字，很容易被归入 已知的系外行星 漫长而不断增长的列表。 但这个新增的 800 多颗系外行星目录中的一员，至少在一个主要方面脱颖而出——它比迄今为止在太阳系外发现的任何行星都要小得多。 事实上，它只比地球的月球略大一点。
美国宇航局艾姆斯研究中心（位于加利福尼亚州莫菲特菲尔德）的研究科学家托马斯·巴克莱说：“这个发现非常有趣的地方在于，这是一个比我们在我们自己的太阳系内部看到的任何行星都小的行星。” 巴克莱是 2 月 20 日在线发表在《自然》杂志上的一项研究的主要作者，该研究宣布发现了开普勒 37 b 和同一行星系统中的两个稍大的世界。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）
研究人员使用美国宇航局的开普勒太空望远镜来识别围绕开普勒 37 运行的三颗行星，开普勒 37 是一颗距离我们约 200 光年，比太阳稍小的恒星。 该航天器监测银河系中超过 150,000 颗恒星偶尔的闪烁或亮度下降，这可能是由于行星从探测器的角度经过其恒星前方引起的。 自 2009 年发射以来，开普勒任务已经发现了 100 多颗新行星，并确定了数千颗有待确认的候选行星。
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比地球小的行星会阻挡相对少量的星光，这限制了天文学家用开普勒探测它们的能力。 但开普勒 37 星很亮，并且相对没有干扰，例如星斑，这可能会掩盖微弱的行星信号。 通过观察开普勒 37 b 行星凌日，或从其恒星前方经过 50 多次，巴克莱和他的同事得出一个微妙但重复出现的模式。 大约每 13 天左右，当这颗微小的行星穿过恒星表面时，恒星的亮度就会降低一小部分——仅为 0.002%。
之前在尺寸范围的小端保持记录的系外行星——一个名为开普勒 42 d 的火星大小的天体——直径几乎是开普勒 37 b 的两倍。 这个新发现的天体直径只有水星的 80% 和地球的 30%。（开普勒测量系外行星的直径和轨道特性，但通常无法确定它们的质量。）事实上，巴克莱和他的同事发现的所有三颗系外行星都将位列已知最小的行星之列：开普勒 37 c 的直径是地球的 74%，开普勒 37 d 的直径大约是地球的两倍。
微小的开普勒 37 b 以地球和太阳之间距离的十分之一的距离绕其恒星运行，它必定非常热。“任何地表上的水都会很快消失，”巴克莱说。“几乎没有大气或液态存在于地表的可能性。” 研究人员预测，开普勒 37 b 将是一个贫瘠的岩石世界，类似于水星。行星系统中较大的世界轨道稍远，但仍然会遭受来自恒星的炙热。
所有三颗行星都比任何行星绕太阳运行都更靠近开普勒 37 星。“这只是表明开普勒具有非凡的能力，可以看到各种各样的行星结构，”加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的天文学和天体物理学教授格雷格·劳克林说，他没有参与这项新研究。
开普勒的建造目的是为了寻找类地行星——岩石行星，它们在比开普勒 37 系统中不适宜居住的世界更冷的轨道上运行。 但与此同时，它已经发现了许多与我们的行星系统截然不同的行星系统。“开普勒也正在展示，这是主要任务的额外收获，银河系行星普查与我们从我们自己的行星系统中获得的认识大不相同，”劳克林说。“我们的太阳系在水星的轨道内根本没有任何东西。但事实证明，平均行星系统在内部区域有很多活动。”
在开普勒寻找与地球相当或更小的世界方面存在一个问题：虽然巨大的木星大小的行星通常会对它们的宿主恒星施加引力牵引，这种引力牵引可以用基于地球的望远镜光谱仪检测到，但已经证明较小的系外行星的发现很难用开普勒以外的观测结果来证实。因此，研究人员转而使用统计论证来量化假阳性的可能性——例如，一对未被发现的双星，其有规律的食相模仿行星信号。巴克莱和他的同事使用计算机建模来识别潜在的假阳性，然后通过来自地面的额外观测结果将它们排除。最后，基于系外行星、双星和其他天文物体的人口估计，研究人员计算出从开普勒收集的信号代表一颗真正行星的概率。“在这种情况下，对于最内侧的行星，我们有 99.95% 的信心，它是一颗围绕目标恒星运行的真正行星，”巴克莱说。“所以我们非常有信心，这就是我们认为的那样。”