质量超地球1500倍!300光年外的巨型行星,颠覆科学家认知


质量超地球1500倍!300光年外的巨型行星,颠覆科学家认知


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质量超地球1500倍!300光年外的巨型行星,颠覆科学家认知


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气体密度比固体小 , 这是个常识 , 气体行星的密度也应该小于岩石行星 。 但奇怪的是 , 天文学家竟然发现了密度比地球还大的气体行星!

这颗行星距离我们大约300光年 , 名叫HD-114082b 。 它是迄今为止天文学家发现最年轻的行星之一 , 只有差不多1500万岁 。 要知道 , 我们的地球已经形成45亿年了 。 除了年轻之外 , HD-114082b还有更值得注意的方面 。
它有的时候会运行到宿主恒星和地球之间 , 遮挡一部分宿主恒星的光 , 使其亮度变暗 , 这就是凌星法 。 通过恒星变暗的幅度 , 天文学家可以判断行星的半径 。 通过径向速度法 , 天文学家可以判断行星的质量 。 两种观测方法的结合 , 能够证明系外行星的存在 , 并且帮助我们计算行星的密度 。
结果表明 , HD-114082b的半径和木星差不多 , 但质量却是木星的8倍 , 也就是超过地球的1500倍 。 这么算下来 , 它的密度几乎是地球的2倍 。

要知道 , 根据目前的理论 , 如果一颗行星的质量达到地球的25倍或者半径达到地球的3倍时 , 就会吸附大量的气体 , 形成厚达数万公里的大气层 。 气体的密度比固体小 , 这会导致气体行星的密度比岩石行星小 。 然而 , 地球的密度(约5.5克每立方厘米)已经是太阳系行星中最大的了 , 竟然只有HD-114082b的1/2 , 这实在令人感到匪夷所思 。
天文学家认为 , HD-114082b的年龄或许能够说明问题 。 因为它如此年轻 , 才有可能出现这种现象 , 这就要说到行星的形成模型了 。
目前认为 , 行星有两种形成模式 , 我们可以分为冷启动和热启动 。

所谓的冷启动 , 也叫核心吸积模型 , 指的是在原行星盘中 , 少量物质通过静电力结合在一起 , 获得了比较强的引力 , 然后慢慢吸积周围的物质 , 最终形成行星 , 这种行星有一个岩石核心 。
热启动又叫引力坍缩模型 , 指的是原行星盘中原本就存在不稳定的区域 , 周围的物质直接在这里坍缩形成行星 , 这种气体行星的内部没有岩石核心 , 并且在核心处保留大量的热量 。
根据HD-114082b的情况 , 引力坍缩模型是无法解释的 , 核心吸积模型或许更容易解释它的形成 。 即便如此 , 它的密度仍然显得不合常理 , 要么是它的核心异常致密 , 弥补了“拖后提”的大气层 , 要么是还有其他未知的机制存在 。
【质量超地球1500倍!300光年外的巨型行星,颠覆科学家认知】
算上HD-114082b , 人类也只发现了3颗年龄不足3000万岁的行星 , 并且都不符合引力坍缩模型 。 当然3颗行星构成的样本量太小 , 不足以下结论 。 但天文学家确实需要发现更多如此年轻的行星 , 它们能告诉我们太阳系或者其他恒星系诞生和演变的历程 。

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