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岩浆海洋藏硫、大气含硫化氢!科学家发现系外独特行星拓展认知边界

   时间:2026-03-24 05:20:41 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在浩瀚宇宙中,系外行星L 98-59 d正以其独特性质吸引着科学界的目光。这颗距离地球约35光年的行星,围绕一颗小型红矮星运行,其体积约为地球的1.6倍,但密度却低得令人惊讶。更引人注目的是,它的大气中富含硫化氢,这一发现颠覆了科学家对类似行星的传统认知。

此前,科学家通常将此类行星归为两类:要么是拥有富氢大气的岩质“气体矮行星”,要么是被深海与冰层覆盖的富水行星。然而,L 98-59 d却展现出截然不同的特征。研究表明,这颗行星主要由重硫化合物构成,其内部状态与地球截然不同。计算机模拟显示,L 98-59 d的地幔由熔融硅酸盐组成,地表下隐藏着一片深达数千公里的岩浆海洋。这片巨大的“储库”使得行星能够在漫长时间里将大量硫封存在内部。

岩浆海洋上方覆盖着一层浓厚的富氢大气,其中包含硫化氢等含硫气体。通常情况下,宿主恒星的辐射会通过X射线驱动的过程将这些气体剥离到太空中,但L 98-59 d却能够维持这种独特的大气组成。数十亿年来,熔融的行星内部与大气层之间持续进行的化学反应,塑造了这颗行星如今的样貌,也解释了望远镜探测到的异常信号。

詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)的观测结果显示,在L 98-59 d的高层大气中发现了二氧化硫及其他含硫气体。模型表明,这些气体是由红矮星L 98-59的紫外线辐射引发的化学反应形成的。与此同时,下方的岩浆海洋如同挥发性物质的巨型储存库,在行星形成后的数十亿年间不断吸收与释放气体。内部深层储存与紫外驱动化学反应的共同作用,解释了这颗行星的独特性质。

科学家推测,L 98-59 d可能是在富含挥发性物质的环境中形成的,并且可能类似于一颗更大的“亚海王星”型行星。随着时间推移,它逐渐冷却、丢失部分大气,体积随之缩小。这一发现表明,银河系中的行星类型远比此前认知的更加丰富多样。尽管这颗熔融行星基本不可能存在生命,但它展现了系外行星的多样性,促使科学家重新思考行星分类体系。

研究团队利用计算机模型,追溯了L 98-59 d从形成后至今近50亿年的演化历程。通过结合望远镜观测数据与详尽的行星内部及大气模型,他们推断出行星内部的状态。这一成果不仅增进了对系外行星的理解,也为研究地球早期历史提供了新视角。岩浆海洋被认为是包括地球与火星在内的所有岩质行星的初始状态,研究遥远星球上的这类环境,有助于我们理解地球最早期的演化过程。

随着JWST不断传回数据,未来的“阿里尔”“柏拉图”等探测任务将进一步扩充数据量。研究团队计划应用这些观测数据建立模型,结合机器学习,绘制太阳系外行星的多样性图谱,并追溯其早期演化。通过这一方式,科学家希望更深入地理解行星的形成与演化,并找出哪些星球可能具备孕育生命的条件。

 
 
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