恒星、行星和卫星,从广义上很容易定义。恒星发光,行星绕恒星运行,卫星绕行星运行。听起来足够简单,但随着我们对太阳系及其他星系的了解越来越多,这些简单的定义就变得不那么清晰了。最著名的例子就是关于冥王星是否是行星的争论。它确实绕太阳运行,但小行星谷神星也是如此。

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上图展示了围绕恒星CD-35 2722运行的系统,其中心位置有一个新发现的类似卫星的天体。

目前,国际天文学联合会(IAU)的官方决定是冥王星不是行星,因为它没有“清空其轨道附近的区域”。这一决定在天文学界至今仍存在争议。这也引发了其他问题。冥王星有一个大个头的伴侣——卡戎。如果冥王星不是行星,那卡戎是卫星吗?冥王星被视为矮行星,但卡戎也可以被视为矮行星。这会让它们成为一对双矮行星吗?我们的月球比冥王星还大,那它是否也该被当成矮行星?这些争论都围绕较小的天体展开,但一个新近研究的恒星系统,却从尺度的另一端挑战着我们的定义。

这颗恒星是CD-35 2722,一颗距离我们约70光年的M型红矮星。对这颗恒星的光谱观测发现,它因一个伴星天体CD-35 2722b而存在周期性的摆动。根据对该恒星质量的估算及其摆动幅度,该伴星的质量大约在29到38倍木星质量之间。这使得CD-35 2722b成为一颗褐矮星。它的质量低于像恒星那样进行氢聚变所需的90倍木星质量,但任何质量超过约15倍木星质量的天体,都大到足以进行氘聚变,因此它们并不像传统的行星那样真正处于流体静力平衡状态。褐矮星横跨在行星与恒星之间的过渡地带。

CD-35 2722b个头大到可以被欧洲南方天文台的甚大望远镜直接成像。最近,对这颗褐矮星的光谱观测发现,它自身也有规律的摆动。最佳质量估算显示,这颗绕它运行的天体质量与木星大致相当。这是首个被确认的“系外卫星”,但它是一个木星大小的天体,绕着一颗褐矮星运行,而这颗褐矮星又在绕一颗恒星运行。

褐矮星是很有意思的东西。其中最大的表面温度可达2000K,看起来会像小恒星;而最小的则看起来像巨大的行星。CD-35 2722b是一颗中等大小的褐矮星,所以它到底长什么样还不清楚。考虑到褐矮星的尺寸,许多褐矮星很可能都有行星大小的天体绕其运行。其中一些系外卫星甚至可能位于恒星的宜居带内,甚至有可能存在生命。那这会让它们成为卫星吗?还是行星?我们是否应该把它们看作某种完全不同的东西?

唯一可以确定的是,这颗系外卫星是此类世界的首个实例,但绝不会是最后一个。

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