继其已经长长的首次发现名单之后，美国宇航局的开普勒探测器又发现了有史以来探测到的三颗最小的系外行星——它们都比地球小，其中最小的甚至不比火星大。这个新发现的三颗行星构成了一个微型行星系统，围绕着一颗名为KOI-961的寒冷、昏暗的红矮星运行。
由于它们离恒星太近，这三颗系外行星都太热，无法支持生命存在。但与大多数先前已知的系外行星（绝大多数是木星大小的气态巨行星）不同，这三颗都被认为是像地球和太阳系内部其他行星一样的岩石世界。而且由于红矮星是银河系中最常见的恒星类型，这一发现表明银河系可能充满了岩石行星——其中至少有一些位于这些恒星周围的“宜居区域”，那里的温度恰好适合水保持液态，生命可能在那里扎根。
麻省理工学院（位于剑桥）的天文学家莎拉·西格（Sara Seager）指出：“我们需要对那里有多少岩石行星进行普查，以了解地球是如何形成的，以及生命在银河系中有多常见。”她补充说，这项发现预示着完成这项探索指日可待。莎拉·西格并没有参与这项最新的研究。
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加州大学伯克利分校的合作研究员杰弗里·马西（Geoffrey Marcy）表示赞同：“这表明（但不是证明）岩石行星很常见且多样，而且我们的太阳系并不是由怪异世界组成的宇宙怪胎。”
开普勒的发现结果于1月11日在德克萨斯州奥斯汀举行的美国天文学会（AAS）半年会上由加州理工学院（位于帕萨迪纳）的约翰·约翰逊（John Johnson）和菲利普·穆尔黑德（Philip Muirhead）公布。一篇描述该发现的论文已被《天体物理学杂志》接受。
开普勒通过监测大约15万颗恒星的区域来寻找行星，目的是寻找微妙的周期性变暗现象——这表明有一个天体正在恒星前面经过或凌星，从而阻挡了一小部分光线。开普勒探测的大多数恒星的质量与太阳相似，但有些恒星要小得多——其中包括一颗红矮星，它距离地球约40秒差距（130光年），被标记为可能拥有一颗或多颗行星的恒星候选者之一。
关键的缩小
这颗红矮星被命名为KOI-961，即“开普勒感兴趣的天体”，研究人员对其进行了仔细审查。穆尔黑德很早就意识到，开普勒任务团队专注于寻找类太阳恒星周围的行星，他们高估了小得多的红矮星的亮度和大小，而红矮星的建模难度是众所周知的。平均而言，红矮星的直径仅为开普勒官方星表中列出值的一半左右。特别是对于KOI-961而言，其直径必须进一步向下修正：其实际大小仅为太阳的六分之一左右。
对KOI-961直径的修订估计对于发现最新的三颗行星至关重要，因为开普勒发现的任何凌星行星的大小都仅相对于其母恒星的大小来衡量。恒星越小，可以检测到的凌星行星就越小。一个重要的线索来自一个偶然的电子邮件，约翰逊去年9月从英格兰霍利的一位业余天文学家凯文·阿普斯（Kevin Apps）那里收到。阿普斯是《天体物理学杂志》论文的合著者，他利用业余时间研究系外行星和附近恒星的数据，并且对它们的性质了如指掌。他提醒研究小组的其他成员，KOI-961在颜色和温度上与一颗著名的矮星巴纳德星有着惊人的相似之处。使用地面望远镜进行的后续观测证实，这两颗恒星实际上是双胞胎。而且，由于巴纳德星距离地球仅1.9秒差距（6光年），其大小得到了非常精确的测量，因此约翰逊的团队可以高精度地测量KOI-961的直径，进而测量其凌星行星的直径。
在AAS会议上，发现小组宣布，围绕KOI-961运行的三颗行星都在不到两天的时间内围绕恒星旋转。最外层的天体最小，直径为地球的一半，大约与火星相同，温度约为400摄氏度。内侧的两颗行星较大，直径约为地球的四分之三。但这仍然小于金星。马西说，由于这些行星都很小并且靠近它们的恒星，它们可能曾经拥有的大部分大气都将蒸发掉，留下裸露的岩石。
马西计算出，开普勒可能会在矮星周围发现更小的行星——直径仅为地球的20％，比我们的月球还小。
挖掘答案
哈佛-史密森天体物理中心（位于马萨诸塞州剑桥）的天文学家迪米塔尔·萨塞洛夫（Dimitar Sasselov）评论说，发现大量的岩石状、火星大小的系外行星可能有助于阐明理解太阳系内部形成过程中的一个长期存在的问题，他没有参与这项研究。科学家们没有明确的解释，为什么位于金星和地球轨道之外的火星比它的兄弟姐妹小得多。
这颗微型行星三人组只是开普勒最近一系列发现中的最新成果。去年12月，研究人员报告说，这颗轨道望远镜已经发现了第一个已知的太阳系以外的地球大小的行星，尽管这些天体也太热了，表面无法存在水。科学家们上个月还报告说，该探测器在宜居带发现了它的第一颗系外行星——尽管在那种情况下，该天体比地球大得多。
马西说，新的发现表明“开普勒在寻找真正的地球大小的行星方面确实很强大。”他指出，下一个目标是该任务存在的理由：“找到一颗温度适中的地球大小的行星，那里的水将以液态形式存在，以容纳生物。”
本文经《自然》杂志许可转载。这篇文章于2012年1月11日首次发表。