星际行星(英文名:Interstellar planet,别名:无家可归行星、孤儿行星)是星际天体的一种类型,指那些具有行星质量,但却不围绕任何恒星运行、独自漂泊于星际空间的天体。
星际行星大小不一,质量较大的为木星的十几倍,较小的比地球还轻。星际行星从背景恒星前方掠过时,会引起引力透镜事件。同时,气态星际行星周围,可能存在卫星群,它们在与星际行星的潮汐作用下可保有热力,所以也可能存在细菌等微生物。通常,星际行星接收不到恒星的辐射,因此温度可能很低且几乎不发光发热,所以很难探测。但是,也有新诞生的温度较高的星际行星,可以被红外光学望远镜捕捉到。星际行星离开原本所在的星系可能有多种原因,包括和其他行星之间的相互引力作用,过分靠近的其他恒星产生的引潮力,或者中央恒星发生超新星爆发或变为黑洞的影响等。此外,也存在从形成便一直未被恒星捕获的星际行星。
2011年,科学家利用重力微透镜法首度证实星际行星的存在,并推测银河系内木星大小的星际行星数量大概有恒星的两倍之多。2012年,一项模拟研究显示,恒星甚至黑洞周围可能都存在着星际行星,数量或远远超预期,不太可能与地球相撞。2026年1月,由北京大学物理学院天文学系东苏勃教授领衔的研究团队,首次成功实现了对无家可归行星候选体的直接质量测量,确证其为一颗质量与土星相当的行星。
产生原因
星际行星被“踢”出原本所在的星系可能有多种原因,包括和其他行星之间的相互引力作用,过分靠近的其他恒星产生的引潮力,或者中央恒星发生超新星爆发或变为黑洞的影响等。此外,还有一种星际行星,从到形成一直未被恒星捕获。
主要特点
星际行星大小不一,质量较大的为木星的十几倍,较小的比地球还轻。当一颗星际行星从背景恒星前方掠过时,其引力会如透镜般弯曲星光,使恒星短暂增亮,称为引力透镜事件。同时,气态星际行星周围,更有可能有拥有木星般壮观的卫星群,它们在与星际行星的潮汐作用下可保有热力,所以也可能存在生物——当然,只会是细菌等微生物。
通常星际行星接收不到恒星的辐射,因此温度可能很低且几乎不发光发热,所以很难探测。但是也有新诞生的温度较高的行星,可以被红外光学望远镜捕捉到。
行星数量
2021年,《自然-天文学》上的一项研究表明,天文学家发现了迄今为止最大的无家可归行星群,数量在70到170颗之间。这些行星通常非常黑暗,难以直接观测,但在形成后的几百年内,它们仍能保持足够的热量并发出微弱的光芒,从而被大型望远镜上的灵敏相机探测到。为此次发现,天文学家分析了近20年来的一系列观测数据,包括欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)、天文可见光及红外巡天望远镜(VISTA)、VLT巡天望远镜以及智利的MPG/ESO望远镜等。最终,他们在天蝎座上方和蛇夫座附近的太阳恒星形成区发现了大约70至170颗质量与木星相当的无家可归行星。俄亥俄州立大学的一项研究显示,银河系中可能漂浮着超过1000亿颗“流浪行星”。而美国航空航天局会在2025年向太空中发射南希·格雷斯·罗曼太空望远镜,用来寻找宇宙中的流浪行星。
主要个体
PSO J318.5-22
2013年,天文学家首次发现了一颗名为PSO J318.5-22的孤独行星,它并不围绕任何恒星运行,而是在太空中自由漂浮。这颗行星位于距离地球约75光年的遥远区域,年龄估计约为1200万年。到了2015年,根据国外媒体的报道,最新的观测结果显示,该行星大气层中存在熔化金属。研究人员利用欧洲南方天文台新技术望远镜的红外设备观察到,PSO J318.5-22在短短几个小时内反射了大量光线,并且其体积比木星大出8倍。这一发现让科学家们感到十分惊讶,因为它暗示着这颗行星可能是在形成后不久就被从它的原始恒星系统中驱逐出来的。
OGLE 2016-BLG-1928
2020年9月,天文学家利用微引力透镜首次探测到一颗无家可归行星—OGLE 2016-BLG-1928。
KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516
2024年5月3日,韩国KMTNet项目与波兰OGLE项目的地面望远镜,共同捕捉到一个编号为“KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516”的候选体信号,增亮过程仅持续约两天。这一信息引起了北京大学物理学院天文学系东苏勃教授研究团队的注意,他们意识到,欧洲航天局的盖亚卫星当时恰好在扫描同一天区。事实上,盖亚卫星通常每月才回访同一区域,极难捕捉到仅持续一两天的短暂事件。然而,这次在事件发生的窗口内,盖亚不仅正在观测,更因其特殊的轨道方位,覆盖了事件亮度峰值附近长达16小时的关键阶段,获得了多达6次测量。这样的巧合,在盖亚超过十年的服役期内仅此一次。研究团队抓住了这次机遇,利用十年一遇的天地同步观测契机,成功测量到了“微引力透镜视差”效应。盖亚与地面望远镜构成的‘双眼’基线长达150万公里。具体而言,视差效应导致从盖亚视角看到事件峰值的时间,较地面视角晚了约两个小时。正是这一时间上的差异,使得研究团队得以提取该候选体的距离信息,进而将它的质量和距离分别确定下来。最终分析表明,引发此次微引力透镜事件的天体,质量约为木星质量的五分之一,即与土星相当。这一结果首次确凿证实,该候选体是一颗行星,从而排除了其属于质量更大的褐矮星或恒星的可能性。这项为“流浪”行星“验明正身”的关键研究成果。
观测历史
长期以来,天文学家探测到了数颗在星际空间中孤独漂泊的神秘天体——星际行星候选体,但其是否为真正的行星始终缺乏确凿的科学证据。
2011年,科学家利用重力微透镜法首度证实星际行星的存在,并推测银河系内木星大小的星际行星数量大概有恒星的两倍之多。2012年11月14日,据英国《每日电讯报》报道,经过十多年的研究搜寻后,蒙特利尔的科学家们最终于近日首次发现了一颗“无家可归”的行星。据悉,这颗星球暂时被命名为CFBDSIR2149,体积为木星的7倍。与其他行星不同,它没有自己的行驶轨道,不绕任何一颗恒星运行,也不受任何重力影响。但同时,这颗星球的质量、温度和年龄都符合作为一个“行星”的标准。它的年龄大约在5000万到1.2亿年之间,温度在400摄氏度左右。据信,它是剑鱼座AB移动星座的组成部分。该星群由约30颗年轻的恒星组成。对于这一发现,蒙特利尔的科学家咨询了法国同行们的意见,并且还研究了加拿大法国-夏威夷望远镜和欧洲南部天文台巨大望远镜观测到的相关数据。他们认为,这个孤独的星球可能是另一个星体在形成过程中脱落下来的一部分。
2013年8月,据英国《每日邮报》报道,天文学家们相信他们已经揭开了太空中为何存在“星际行星”的谜团。来自瑞典和芬兰的天文学家们相信这些星际行星可以在宇宙中那些规模较小,温度也较低的星云中形成。有关这项研究的论文已经发表在《天文学和天体物理学》杂志上。研究人员认为光是在银河系中就存在有超过2000亿颗这样的行星体。早期,主流科学界还一直认为这些星际行星都是形成于恒星周围,后来由于某种机制而被“踢”出了行星系而流落空间。然而2013年的观测结果显示了这些星际行星或许可以自行形成的可能性。天文学家们调用数台不同的天文望远镜对麒麟座中一个距离地球约4600光年的星云——玫瑰星云开展了观测。这个星云中可以观察到存在着超过100个不寻常的气体尘埃云团块,这里是恒星新生的地方。这些气体尘埃团块每一个的直径都大约相当于太阳到海王星轨道之间距离的50倍左右。查尔姆斯理工大学的卡里纳·皮尔森(Carina Persson)博士表示:“我们发现这些团块相当稠密,其中一些拥有密度很大的核。”他说:“这就意味着其中很大一部分将会最终在它们自身的重力作用下发生塌缩,并形成自由移动的行星。而其中那些质量最大的部分则会最终形成褐矮星。”褐矮星有时候也被称为是“失败的恒星”,因为它们的质量正好介于恒星和行星之间。天文学家们的观测还发现,这些小型的尘埃团正从玫瑰星云快速离开,速度达到每小时8万公里左右。闵贾·马克拉(Minja Makela)是研究论文作者之一,来自赫尔辛基大学,他表示:“我们认为这些小型的圆球状云团是在新生恒星强烈的辐射作用下,从那些长柱状尘埃气体云团中脱落下来的。”他说:“由于云团核心位置上新诞生恒星施加的剧烈辐射压强,这些小的气体尘埃团块被推挤出来。”研究组的科学家们相信,在银河系漫长的古老历史中,一定曾经有无数像玫瑰星云这样的气体尘埃云团一度形成,然后瓦解消失。其产生的结果之一可能就是孕育了很多所谓的“无家可归行星”。古斯塔·伽姆(Gosta Gahm)来自斯德哥尔摩大学,是这项研究的第一作者,他指出:“如果证实是这些小型的圆球状气体尘埃云产生了星际行星和褐矮星,它们一定会被像子弹那样抛射入银河系的深处。”他说:“这一机制形成的这类行星数量可以很大,从而构成近些年来观测到的大量星际行星的重要来源。”
2013年10月11日,美国《大众科学》网站消息称,一组国际天文学家团队日前发现了一颗非常奇怪的年轻恒星,其并没有围绕任何恒星运行,但却“表现”的与一般正围绕恒星运转的行星相同。该星的发现极不容易,但却能证实科学家长期以来的某部分猜想。而其距离地球仅有大约80光年,各种条件尤其利于开展探测工作,因此可帮助人们极大的推进对木星等气态巨行星形成初期性质的了解研究。新发现的这颗正“自由行动”的行星,就属于气态星际行星,已被编号为PSO J318.5-22。该星原本寒冷而黯淡,比金星的可见光波段亮度都要低大约1000亿倍。但是位于夏威夷王国毛伊岛上的Pan-STARRS1广域巡天望远镜,仍然借助对其暗弱而具特征性的光谱信号的观测识别出了它的踪迹。据该研究合作者、夏威夷大学天文研究所的艾格文·麦格尼尔描述称,从望远镜采集的数据里分析搜寻到这样一种罕见天体的工作非常不易,好比是在茅根堆里寻找一枚针一样。据推算,这颗行星与地球之间的真实距离为80光年,其质量仅相当于木星的6倍左右,年龄据估算仅有大约1200万年,属于新生级别。
2016年,位于美国新墨西哥州的甚大阵射电望远镜捕捉到了一颗疑似流浪行星—SIMPJ013656.5+093347。它位于双鱼座,距离地球20光年,质量可能是木星的12倍。它的磁场非常强,大约是木星磁场强度的200倍。
2020年,来自俄亥俄州立大学的一项研究显示,银河系中可能漂浮着超过1000亿颗“星际行星”。2021年12月,来自《自然-天文学》上的一项研究显示,天文学家们发现了截至该时为止最大流氓行星群,数量在70到170颗之间。其质量基本上都与木星质量相当,位于天蝎座上方以及蛇夫座靠近太阳的恒星形成区。为此,天文学家分析了近20年来的一系列观测数据,包括欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)、天文可见光及红外巡天望远镜(VISTA)、VLT巡天望远镜和智利的MPG/ESO望远镜等。
2026年1月2日凌晨发表于国际学术期刊《科学》。该刊一位审稿人评价:“此项研究是理解行星形成与动力学演化的一个重要里程碑。”东苏勃教授团队的发现进一步表明,银河系可能遍布着星际行星,它们很可能是被原生行星系统‘抛射’出来而形成的。这项成果不仅标志着星际行星研究步入精确测量新阶段,其发展的微引力透镜视差测量方法,更为下一代空间中国空间站工程巡天望远镜望远镜的大规模探测铺平了道路。《科学》另一位审稿人指出:“这项成果非常令人振奋,凸显了天地协同观测的优势和重要性,为即将发射的Roman太空望远镜等项目提供了重要参考。”
美国航空航天局计划于2026年晚些时候发射的Roman望远镜,预计能系统发现数百颗星际行星。中国自主研发的中国空间站巡天空间望远镜(CSST)也预计于2026年发射,其强大的光学巡天能力同样适用于此类搜寻。此外,中国计划发射的“开普勒452b”(ET)卫星,也将探测星际行星列为其重要科学目标之一。
主要研究
2026年1月,由北京大学物理学院天文学系东苏勃教授领衔的研究团队,首次成功实现了对无家可归行星候选体的直接质量测量,确证其为一颗质量与土星相当的行星。此次观测的契机源于2024年5月3日发生的一次微引力透镜事件。在事件仅持续约两天的窗口期内,欧洲航天局的盖亚天文卫星因其特殊的轨道方位,恰好覆盖了事件亮度峰值附近长达16小时的关键阶段,并完成了6次测量。这项为“流浪”行星“验明正身”的关键研究成果,1月2日凌晨发表于国际学术期刊《科学》。
参考资料 >
星际行星(interstellar planet) | 天文学名词 | Astronomical Terms.中国科学院国家天文台.2026-01-24
我科学家为“流浪”行星“验明正身”.新华网.2026-01-11
银河系内或存多达2000亿颗神秘流浪行星.新浪科技.2026-01-11
宇宙级缘尽!史上第3颗“星际天体”今日打卡地球,此生再不回头.新浪财经.2026-01-11
地球附近发现奇特“流浪行星” 不绕恒星公转.中国新闻网.2026-01-12
天文学家发现迄今为止最大流氓行星群:不围绕行星运行自由飘荡.快科技.2026-01-11
天文学家发现迄今为止最大流氓行星群:不围绕行星运行自由飘荡.中国数字科技馆.2026-01-19
科学家首次发现系外行星存在熔化金属云层.环球科技.2026-01-19
科学家首次发现"孤独"行星 搜寻过程如大海捞针.中国日报网.2026-01-12
我科学家为“流浪”行星“验明正身”.中国科技网.2026-01-30
科学家确证流浪行星候选体的行星身份.金台资讯.2026-01-30