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35光年外“熔炉星球”:燃烧近50亿年,或颠覆人类对行星的认知

   时间:2026-07-08 22:34:13 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,一颗编号为L 98-59 d的行星正引发天文学界的强烈关注。这颗行星围绕着一颗距离地球约35光年的红矮星运转,尽管在银河系动辄成千上万光年的尺度下,这样的距离堪称“近在咫尺”,但它所展现出的独特特征,却让科学家们惊叹不已。

这颗行星的母星位于南天的飞鱼座,是一颗M3型红矮星,相较于太阳,其体积和亮度都逊色不少。早在2019年,苔丝望远镜运用凌日法在这颗恒星周围发现了b、c、d三颗行星。凌日法的原理并不复杂,当行星运行到恒星前方时,会遮挡部分恒星光线,导致恒星亮度出现微弱下降,天文学家通过监测这种规律性的明暗变化,就能发现隐藏在恒星光芒中的行星,并进一步推算出它们的大小、质量和轨道等信息。此后,天文学家的探索不断深入,2021年又发现了不凌日的行星e,2025年确认了位于宜居带的行星f,还在最内侧探测到一颗候选行星,至此,该恒星系统已知的行星数量达到了五颗。

在众多行星中,L 98-59 d显得格外与众不同。它的体积约为地球的1.6倍,但密度却低得出奇,而且大气中含有大量的硫化氢。按照传统认知,岩石行星通常遵循“越大压得越实”的规律,体积越大,质量应该越大,密度也会相应增加。然而,L 98-59 d却打破了这一常规,其低密度特征让科学家们困惑不已。通常,行星密度偏低可能意味着它被厚厚的轻气体包裹,或者内部蕴藏着大量的水,但经过研究,这两种猜测都被一一否定。

面对这种“分类失灵”的尴尬局面,科学家们开始重新审视现有的行星分类框架。2026年3月16日,一项名为《熔融超级地球L 98-59 d的富挥发物演化》的研究发表在《自然·天文学》上。牛津大学联合格罗宁根大学、利兹大学和苏黎世联邦理工学院的科研团队,运用先进的计算机模拟技术,试图还原这颗行星的演化历程。

模拟结果显示,L 98-59 d的地幔可能是熔融的硅酸盐,类似于地球上的熔岩,其下方是一片深达数千公里的全球性岩浆海洋。这片巨大的熔融“仓库”能够在漫长的地质年代中储存大量的硫。也就是说,这颗行星从表面到内部都处于炽热的熔融状态,与地球早期局部火山活跃的情况截然不同。地球早期的岩浆海洋仅持续了几千万年就逐渐凝固结壳,而L 98-59 d却能燃烧近五十亿年而不熄火,这背后的奥秘究竟是什么呢?

研究发现,这颗行星拥有一套精巧的“保温 + 循环”机制。岩浆海洋帮助行星保留了一层富含氢且夹杂硫化氢等含硫气体的厚大气层。按照常理,这层大气层会受到母星X射线辐射的逐渐剥离,最终消散在太空中。然而,厚大气层能够锁住热量,而岩浆海洋则不断为大气层补充气体,两者相互配合,形成了一种微妙的平衡。母星发出的紫外线照射到大气层上会引发化学反应,生成含硫气体,而下方的岩浆海洋则像一个巨大的储气罐,在行星形成后的数十亿年里不断吸收和释放这些挥发物。这种“深部储藏”与“高层制造”的联动机制,使得行星能够抵御恒星辐射对大气层的破坏。

除了上述机制,邻近行星的潮汐引力也起到了重要作用。这些行星的引力持续“揉搓”L 98-59 d,产生热量,为岩浆海洋的持续燃烧提供了额外的能量支持。值得一提的是,由于大气中含有大量的硫化氢,这颗行星散发着刺鼻的臭鸡蛋气味,其天空也呈现出独特的黄色。这样一个通体炽热、弥漫着毒气、天空泛黄的世界,堪称宇宙中的“炼狱”,显然不具备孕育生命的条件,科学家们也早已将其划入了生命禁区。

L 98-59 d的发现,其意义远不止于发现了一颗奇特的行星。研究者认为,它可能是“富气态、硫主导、维持长寿命岩浆海洋”这一类行星中首个被确认的成员。如果这一推测成立,那么银河系中行星的种类可能比我们以往想象的要丰富得多。过去,我们习惯于用简单的“岩石球”或“气球”来对行星进行分类,但L 98-59 d的出现表明,这种二分法过于粗糙,无法涵盖宇宙中行星的多样性。

从更深远的角度来看,L 98-59 d就像一面镜子,映照出太阳系行星的早期历史。岩浆海洋几乎是所有岩石行星在“婴儿期”的共同特征,包括地球和火星在内。因此,对L 98-59 d上岩浆海洋物理机制的新认识,有助于我们反推自己家园的原始历史,为我们理解地球和火星的形成与演化提供重要线索。研究这颗在四十多亿年后仍保留着“婴儿态”特征的行星,就如同获得了一台观察太阳系童年的活体标本,其科研价值不可估量。

截至2026年年中,韦伯望远镜仍在持续对这个至少拥有五颗行星的系统进行巡查,试图寻找更多类似的信号。未来的天文任务,如欧洲空间局的Ariel和PLATO项目,也计划利用这些研究成果,绘制一幅更加全面的银河系行星多样性地图。这意味着L 98-59 d很可能只是一个开始,未来我们有望发现更多这种打破传统认知的“四不像”行星。在国内,我国的巡天空间望远镜以及一批地面大型设施也在为系外行星的普查工作积蓄力量。这类基础科学研究虽然看似与日常生活相距甚远,但它却是一个国家科技实力和长远眼光的体现,今天在基础科学领域的每一份投入,都可能在未来的科技竞争中转化为实实在在的话语权。

 
 
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