在浩瀚宇宙中，大多數(shù)行星沿著既定軌道圍繞恒星運行，但也有一些行星因未知原因脫離軌道，成為在星際空間中獨自漂泊的“流浪行星”。這些神秘的天體不圍繞任何恒星運轉，也不反射恒星光芒，因此極難被探測到。然而，天文學家近期取得了一項突破性進展——他們首次同時測定了一顆流浪行星的質量和與地球的距離，為研究這類特殊天體提供了關鍵數(shù)據(jù)。

傳統(tǒng)系外行星探測方法高度依賴宿主恒星的存在。例如，凌日法通過觀測行星遮擋恒星光線時的亮度變化來發(fā)現(xiàn)行星，而徑向速度法則通過檢測恒星因行星引力產生的微小擺動來確認行星。然而，流浪行星沒有宿主恒星，且自身不發(fā)光，這使得傳統(tǒng)方法完全失效。天文學家唯一能借助的，是微引力透鏡效應——當流浪行星恰好經過遙遠恒星與地球之間時，其引力會像透鏡一樣彎曲并放大背景恒星的光線，從而被望遠鏡捕捉到。

盡管微引力透鏡能揭示流浪行星的存在，但長期以來存在一個技術難題：由于無法同時確定行星與地球的距離，天文學家只能根據(jù)光線變化曲線估算行星質量，而相同的光線變化可能由不同質量和距離的組合產生，這種現(xiàn)象被稱為“質量-距離簡并”。這一限制導致此前發(fā)現(xiàn)的流浪行星質量大多只能給出范圍，而非精確值。

此次突破得益于一次罕見的幾何排列。編號為KMT-2024-BLG-0792和OGLE-2024-BLG-0516（由不同團隊獨立命名）的流浪行星在經過銀河系內一顆紅巨星前方時，其微引力透鏡效應被地球上的多臺望遠鏡以及歐洲航天局的蓋亞太空望遠鏡同時觀測到。更關鍵的是，蓋亞當時恰好處于能精確測量視差的位置——通過對比不同觀測點的時間差異和光線放大程度，研究團隊首次打破了“質量-距離簡并”的限制，同時計算出行星的質量和距離。

數(shù)據(jù)顯示，這顆流浪行星的質量約為木星的22%，略低于土星，距離地球約3000秒差距（近1萬光年）。光譜分析進一步確認，其經過的背景恒星是一顆紅巨星。研究團隊指出，此前發(fā)現(xiàn)的流浪行星質量普遍低于木星，支持它們起源于原行星盤后被拋出的理論；而更大質量的自由漂浮天體更可能是褐矮星——這類“失敗恒星”因質量不足無法點燃核聚變，但質量又超過行星上限。

這一發(fā)現(xiàn)還為理解“愛因斯坦沙漠”現(xiàn)象提供了線索。微引力透鏡事件在行星質量與距離的分布圖中存在一段空白區(qū)域，被稱為“愛因斯坦沙漠”，它恰好位于行星與褐矮星的分界線上。研究認為，這一空白反映了動力學過程的差異：質量更大的天體因引力束縛更強，被拋出的概率更低，因此更可能留在原行星系統(tǒng)中或處于寬軌道上，而非成為流浪行星。

“劇烈的引力相互作用不僅塑造了束縛態(tài)行星的軌道特征，也決定了哪些天體會被驅逐成為流浪行星。”研究論文寫道。此次突破不僅為流浪行星的起源研究提供了直接證據(jù)，也展示了多望遠鏡協(xié)同觀測與微引力透鏡視差測量的潛力。隨著更多類似事件的被發(fā)現(xiàn)，人類對這類孤獨旅行者的認知或將迎來全新篇章。