岩石行星可能是气体行星裸露的内核。

宇宙中十大奇怪的行星(这些行星很变态)(1)

星光侵蚀“迷你海王星”的大气层,最终可能使之变成“超级地球”。Adam Makarenko / 凯克天文台

在研究系外行星的领域,早就有人推测,行星的形态或许是可以转化的。比如气体巨行星是否可以因为失去大气层而变成岩石行星?理论上是可以的,只要它能够一直以一定的速率丢失大气层。

最近一些科学家在对四颗所谓的“迷你海王星”,亦即稍小于海王星的气体巨行星进行了研究之后就发现,它们浓厚的大气层正在被它们主星的强辐射吹散。

气体行星的大气层都是非常厚的,其厚度有时候可以达到行星半径的一半以上。但是假如这些行星的大气消散速度一直保持在当前的水平,那么总有一天它们会丢失全部大气层,并将岩石质地的行星内核裸露出来,变成所谓的“超级地球”(亦即直径1.5倍地球以上的岩石行星)。

研究人员发现这四颗行星大气层中的氦有明显的丢失迹象。通过对氦元素的特征进行跟踪,他们在这些行星的身后,发现了一条长长的尾巴——它们是从行星大气层中逃逸出来的气体。这种彗星似的形态表明行星的大气层正在迅速散失,若非如此它们就该是球形的。

研究人员表示,物质若一直以这种速度离开,这些行星原本很厚的大气层就会迅速消失。而接连观测到相似的情况则表明,类似的大气层丢失并不是只存在于个别行星系统中的少数现象。

参考Detection of atmospheric escape from four young mini Neptuneshttps://arxiv.org/abs/2207.13099Escaping helium from TOI 560.01, a young mini-Neptunehttps://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac3fa7

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