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木星是一颗气态巨行星 ， 其质量约为地球的318倍 ， 体积更是高达地球的1300多倍 ， 在太阳系之中 ， 木星可谓是“行星之王” ， 不过根据天文学家的观测 ， 在浩瀚的宇宙中 ， 其实还存在着不少比木星更大的气态巨行星 ， 它们也被称为“超级木星” 。
“HD-114082b”就是这样一颗行星 ， 在2022年初 ， 天文学家就通过“视向速度法”发现了这颗311光年外的超级木星 。
所谓“视向速度法” ， 是指一颗行星在围绕其主恒星公转的过程中 ， 会对主恒星产生一定的引力拖拽效应 ， 在地球上的我们就会看到 ， 它的主恒星有时候会朝向我们运动 ， 有时候背离我们运动 ， 其发出的光线也会出现相应的多普勒效应 ， 通过对这种现象的观测 ， 天文学家就可以确定这颗行星的存在 ， 并且还可以计算出它的质量以及公转周期 。
利用这种方法 ， 天文学家测量出“HD-114082b”的质量大约是木星的8倍 ， 公转周期为109.8地球日 ， 简单计算一下可知 ， 它的质量超过地球2500倍 ， 但天文学家并不满足于此 ， 他们还需要进一步确定这颗行星的体积 。
如果一颗行星穿越其主恒星与观测者之间的区域时 ， 观测者就会发现 ， 目标恒星的光度会因为行星的遮挡而出现细微的变化 ， 据此就可以确定这颗行星的存在 ， 这种方法也被称为“凌日法” ， 通过这种方法 ， 天文学家就可以计算出目标行星的体积 。
要使用“凌日法” ， 需要观测者的视线大致平行于目标行星的公转轨道所在的平面 ， 尽管“HD-114082b”正好满足这一条件 ， 但天文学家还是需要等待它穿越其主恒星与地球之间的时机 ， 因此在经过几个月的观测之后 ， 这颗行星的体积才得以确定 。
测量结果表明 ， “HD-114082b”的体积与木星相当 ， 正是这个测量结果 ， 突破了天文学家的认知 ， 我们来看看这具体是怎么回事 。
根据已知的宇宙规律 ， 假如一颗行星的半径大于地球的3倍 ， 或者质量大于地球的25倍 ， 那么这颗行星就必定是一颗气态行星 ， 为什么呢？
这是因为在可观测宇宙中 ， 氢元素和氦元素占据了大约97.9%的质量 ， 这就意味着 ， 当一颗行星足够大的时候 ， 构成它的物质就必定是以氢和氦为主的 ， 而我们都知道 ， 这两种元素在宇宙空间中基本上都是以气态的形式存在 。
也就是说 ， 无论是从质量还是从体积来讲 ， “HD-114082b”都应该是一颗气态巨行星 ， 考虑到它的质量超过了地球2500倍 ， 比木星大得多 ， 因此它应该归类为超级木星 。
通常来讲 ， 气态巨行星的密度都要比岩石行星低很多 ， 比如说木星的平均密度大约为1.33克/立方厘米 ， 而地球的平均密度则大约为5.51克/立方厘米 ， 然而简单计算可知 ， “HD-114082b”的平均密度相当高 ， 差不多是地球密度的两倍 。
一颗气态巨行星为什么会具备如此高的密度呢？或许我们可以将其简单地解释为 ， “HD-114082b”的质量很大 ， 其自身的重力当然也很强 ， 在重力的“压缩”下 ， 它能达到这种密度也不是不可能 。
但问题在于 ， 气态巨行星是有一个形成过程的 ， 刚开始的时候 ， 它们的体积会相对较大 ， 在接下来的演化过程中 ， 虽然它们的体积确实会因为自身重力的“压缩”而出现收缩 ， 但它们体积的收缩会导致其内部的温度不断提升 。
当温度上升到一定程度时 ， 如果其内部的热量没有散发出去 ， 那么它们的体积就不会进一步缩小 ， 而在宇宙空间中 ， 热量本来就不容易流失 ， 更重要的是 ， 气态巨行星的外层物质会起到很好的隔热作用 ， 这有效地阻止了其内部热量向宇宙空间散发 。
从理论上来讲 ， 一颗像“HD-114082b”这种质量的气态巨行星想要收缩到如此高的密度 ， 需要数亿年甚至更长的时间来“冷却” ， 然而观测数据却表明 ， “HD-114082b”非常“年轻” ， 其年龄只有大约1500万年 ， 这明显与理论不符 。
总而言之 ， “HD-114082b”可以说是突破了天文学家的认知 ， 关于这颗超级木星的形成方式 ， 天文学家暂时还无法给出合理的解释 。 对此 ， 参与此项研究的天体物理学家奥尔加·扎霍扎伊（Olga Zakhozhay ， 来自马克斯·普朗克天文研究所）表示：“我们只能说 ， 我们仍然不太了解气态巨行星的形成过程 。 ”
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