正如我们知道人是怎么来的，却不知道“超人”是怎么来的一样，天文学家（大概）知道地球是怎么形成的，但却不知道比地球个头稍大的“超级地球”（super-Earth）是怎么形成的。通过对这些“超级地球”的研究，天文学家既希望解释它们自身的特别之处，又希望籍此去解开地球本身的一些未解之谜。
然而，随着研究的不断深入，不仅“超级地球”的身世之谜陷入了类似“拆了东墙补西墙”的尴尬境地，甚至我们所在的太阳系都有变成“特殊异类”的可能。本期将以开普勒太空望远镜的视角为基础，带你一窥“超级地球”的形成之谜。
2009年发射并运行至今的开普勒（Kepler）太空望远镜至今已经发现了超过5000颗系外行星。通过对这些系统的统计研究极大地改观了我们对于行星和系外行星的认识。
Kepler所发现的这些系外行星里面，绝大多数都属于所谓的“超级地球”——行星大小介于地球和海王星之间，且轨道周期大都小于100天（图1）。如此大量的“超级地球”实在超出了天文学家的意料之外。他们提出了很多不同的理论去解释其形成的原因，但时至今日我们还是不知道这些“超级地球”是怎么来的，从哪里来。“超级地球”不能在离主星很近的地方大量形成，而我们确实在离主星很近的地方发现了大量的“超级地球”。
那么问题就来了：我们观测到的“超级地球”是怎么形成的呢？天文学家们为此提出了各种各样的理论模型。这些模型归根到底可以分为两类：一是在离主星较远的地方把“超级地球”“组装”好再“搬”过来，二是先把离主星较远的物质“搬”过来再“组装”成“超级地球”。就解释已知的很多观测结果来看，两种理论各有千秋，难分高下。尽管“超级地球”的身世之谜困扰了学界许久，但这一问题很可能在不久的将来得到解决。
2018年4月18日发射升空的TESS望远镜（Transiting Exoplanet Survey Satellite，掩食系外行星巡天望远镜）将致力于发现所有亮星附近的掩食行星（transiting planet，即会像“金星凌日”一样从其主星表面经过的行星）。同Kepler一样，TESS找到的大多数的掩食行星也将是“超级地球”（图5）。
但同Kepler不一样的是，TESS观测的主星因距离我们比较近所以普遍比较亮，所以天文学家可以动用数量众多的小望远镜而非十米口径的Keck来精确测量“超级地球”的质量，并寻找同系统内部的其它行星。TESS将能够提供上千个主星足够亮的“超级地球”系统来更精确地研究“超级地球”的质量和密度分布，以及“超级地球”与冷巨星之间的相关性。这些结果都将有助于理解“超级地球”的形成之谜。