hatp67b係外行星)
·描述:已知半徑最大的係外行星之一
·身份:圍繞恒星hatp67運行的熱木星,距離地球約1,200光年
·關鍵事實:其半徑約為木星的2.1倍,密度極低,是研究行星大氣逃逸的極佳目標。
第一篇:1200光年的“宇宙”——hatp67b的觀測奇遇
2028年夏夜,秦嶺深處的紫金山天文台盱眙觀測站,28歲的天文學家蘇晴裹著薄羽絨服,盯著電腦屏幕上跳動的曲線,指尖凍得發僵。山風穿過穹頂的縫隙,吹得控製室的窗簾嘩嘩作響,遠處蛙鳴和蟲叫混在一起,像宇宙在耳邊低語。她負責的“係外行星淩日巡天項目”已運行三年,每晚監測數百顆恒星,卻從未見過如此“任性”的光變曲線——恒星hatp67的亮度,每隔4.2天就會毫無征兆地暴跌15,像被一塊巨大的海綿吸走了光。
“這不可能……”蘇晴揉了揉眼睛,反複核對數據。淩日法中,行星遮擋恒星的亮度下降幅度與行星半徑直接相關:木星大小的行星遮擋太陽,亮度僅降1;若下降15,意味著這顆行星的半徑至少是木星的10倍——但已知的係外行星中,最大半徑也不過木星的2倍。“肯定是儀器故障,”她對著手裡的保溫杯嘟囔,“明天得找工程師校準傳感器。”
可第二天複查時,異常依舊。更奇怪的是,當她調取恒星的徑向速度數據通過光譜偏移測引力晃動),發現hatp67的光譜線竟有規律地“搖擺”:每隔4.2天,譜線向紅端偏移一次,幅度足以被一顆質量不小的行星牽引。“淩日+徑向速度雙重證據……”蘇晴的心跳突然漏了一拍,“這不是故障,是真的有一顆‘巨無霸’行星在圍著它轉!”
一、“puffpa”的登場:當木星變成“”
確認行星存在的消息像顆炸彈,在團隊裡炸開了鍋。蘇晴的導師、50歲的陳教授推了推老花鏡,盯著屏幕上的參數半天沒說話:“半徑2.1倍木星,質量卻隻有木星的一半?這密度……”他調出密度計算公式質量除以體積),屏幕上跳出個驚人的數字:0.08克立方厘米——比水的密度還低,甚至接近木星的18。“這哪是行星,分明是顆會飛的‘宇宙’!”陳教授打了個比方,“如果把木星比作實心鉛球,它就是空心充氣氣球,一戳就破。”
這顆被命名為a”puff意為“蓬鬆”)。它圍繞的恒星hatp67是顆黃白色的主序星,比太陽略大,距離地球1200光年——光從那裡出發,要穿越1200年的星際塵埃和黑暗,才能抵達地球的望遠鏡。蘇晴常想:此刻她看到的hatp67b,其實是它1200年前的模樣,那時北宋還在與遼對峙,馬可·波羅剛踏上東方之旅。
“它為什麼這麼‘蓬鬆’?”團隊裡的實習生小陸啃著包子湊過來,“是不是像爆米花一樣,被恒星烤脹了?”
陳教授笑了:“差不多。hatp67b是‘熱木星’——離恒星極近,公轉周期隻有4.2天,表麵溫度超過2000c。高溫讓行星大氣中的氫氦氣體劇烈膨脹,就像氣球被吹大,所以半徑遠超正常行星。”他指著模擬圖:hatp67b的大氣層像層薄紗,包裹著可能存在的岩石核心,整體看起來像個透明的肥皂泡,“但這麼低的密度,連肥皂泡都不如,更像宇宙裡的‘雲’。”
二、“大氣逃逸”的現場直播:恒星風如何“啃食”行星
研究hatp67b的初衷,本是驗證“熱木星膨脹理論”,但蘇晴很快發現了更驚人的現象:它的atosphere大氣)正在被恒星“吃掉”。
2029年春,蘇晴用哈勃望遠鏡的紫外通道觀測hatp67b,捕捉到一組詭異的光譜:行星淩日時,恒星的紫外光被大氣中的氫原子強烈吸收,形成一條寬達數百公裡的“吸收帶”——這說明大氣中的氫正以每秒50公裡的速度向外逃逸,像決堤的洪水。“這哪是行星,分明是恒星的‘大氣供應站’,”蘇晴在組會上說,“它把自己的大氣‘喂’給了恒星。”
團隊用計算機模擬了這個“啃食”過程:hatp67b離恒星太近僅0.06天文單位,水星到太陽距離的15),恒星的高溫輻射和帶電粒子流恒星風)不斷剝離它的大氣。逃逸的氫雲在行星後方拖出一條長達數百萬公裡的“尾巴”,像彗星的彗尾,卻比彗星尾壯觀百倍。“我們看到的不是一顆行星,是一場持續了百萬年的‘大氣大逃亡’,”陳教授指著模擬動畫,“再過10億年,hatp67b可能會失去所有大氣,隻剩個光禿禿的岩石核,像被啃剩的魚骨頭。”
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這個發現讓hatp67b成了“行星大氣逃逸”研究的明星。全球天文學家紛紛申請觀測時間,想看看這顆“”還能“蓬鬆”多久。蘇晴的團隊則成了“追逃小組”,每月用韋伯望遠鏡追蹤它的“尾巴”長度——2029年底,“尾巴”已延伸到800萬公裡,相當於20個木星直徑。“它像個漏氣的氣球,每天都在變小,”蘇晴在觀測日誌裡寫,“但我們不知道它什麼時候會‘癟’掉。”
三、“”的內部秘密:岩石核心還是氣態外殼?
hatp67b的“蓬鬆”引發了更深的疑問:它的核心到底是什麼?正常行星的結構是“岩石核心+氣態外殼”,但hatp67b的密度低到連氣態外殼都“撐不起來”,難道核心不是岩石?
2030年,蘇晴團隊用歐洲南方天文台的甚大望遠鏡vt)觀測hatp67b的“淩日光譜”,試圖尋找核心成分的線索。當行星淩日時,恒星的光穿過它的大氣,不同元素的吸收線會暴露核心的秘密。結果讓他們大吃一驚:光譜中沒有檢測到矽、鎂等岩石元素的特征峰,反而有微弱的鋰元素信號——這在年輕恒星中常見,在行星核心卻極為罕見。
“難道它的核心不是岩石,而是冰?”小陸猜測,“比如天王星和海王星那樣的‘冰巨星’,核心是水冰、氨冰和甲烷冰。”
陳教授搖頭:“冰巨星密度也比hatp67b高。除非……”他調出新的模擬圖,“它的核心根本不存在,或者說,它從來就不是一顆‘完整’的行星——可能是兩顆行星碰撞後,外層大氣被剝離,剩下的核心碎片被恒星‘吹’成了現在這個樣子。”a射電望遠鏡觀測hatp67b周圍的塵埃盤如果有的話),卻什麼也沒發現。“正常的行星係統會有原行星盤殘留的塵埃,”蘇晴說,“但hatp67b周圍乾淨得像被打掃過,說明它可能經曆過劇烈撞擊,把周圍物質都‘清空’了。”
蘇晴開始想象hatp67b的“前世”:1200年前,它或許還是顆普通的冰巨星,和另一顆行星在軌道上“打架”,碰撞後大氣被恒星風剝離,隻剩下個“半殘”的核心,在高溫下不斷膨脹,最終變成了現在這個“”模樣。“它像個宇宙幸存者,”她對著模擬圖喃喃自語,“經曆了毀滅,卻以另一種方式‘活’了下來。”
四、“追星人”的日常:與1200光年的“鄰居”對話
研究hatp67b的五年裡,蘇晴的生活漸漸與它綁定。她的手機屏保是hatp67b的“藝術想象圖”:一顆淡藍色的巨大球體,表麵飄著絲帶狀的氫雲,後方拖著長長的“尾巴”,像宇宙裡的飛天。團隊給這顆行星建了個專屬文件夾,裡麵存著十年間的觀測數據、光譜圖、模擬動畫,甚至還有蘇晴畫的素描——畫裡的hatp67b戴著墨鏡,咧嘴笑:“嘿,地球人,我又瘦了!”
觀測的日子裡,蘇晴見過淩晨四點的秦嶺星空,也見過台風天穹頂搖晃的驚險。最難忘的是2032年冬天,hatp67b的“尾巴”突然縮短了一半。“難道它的大氣突然‘刹車’了?”團隊連夜分析數據,發現是恒星hatp67進入了短暫的“平靜期”,恒星風減弱,大氣逃逸速度下降。“就像給漏氣的氣球貼了塊膠布,”蘇晴在日誌裡寫,“它喘了口氣,但我們都知道,這隻是暫時的。”
公眾對hatp67b的熱情也超出了預期。蘇晴開了個科普公眾號,用漫畫講“行星”的故事,粉絲漲到50萬。有小朋友問:“它能做成吃嗎?”她回複:“它的成分是氫和氦,吃了會飄到太空哦!”還有位老人寫信說:“看到hatp67b,想起我年輕時吃的,也是蓬蓬的,一咬就沒了——宇宙和人生,原來都一樣。”
這些反饋讓蘇晴覺得,研究hatp67b不僅是科學探索,更是一場“宇宙對話”。這顆1200光年外的“”,用它獨特的“蓬鬆”和“漏氣”,告訴人類:行星可以不是堅硬的石頭,也可以是柔軟的雲;宇宙可以不是隻有恒星和黑洞,還可以有會“逃跑”的大氣,有“前世今生”的故事。
五、“”的啟示:宇宙中的“非常規生命”
2033年,蘇晴在《自然·天文學》發表論文,提出“極端行星宜居性”假說:hatp67b雖然不適合人類居住,但它的極端環境或許能孕育“非常規生命”。
“它的氫大氣中可能有漂浮的微生物,”她在論文裡寫,“就像地球深海熱泉的管狀蠕蟲,不需要氧氣,靠化學合成生存。那些逃逸的氫雲,說不定就是它們的‘宇宙飛船’,在星際間傳播生命種子。”
這個假說引發了爭議。反對者說:“氫大氣中不可能有生命,太不穩定了!”支持者卻搬出地球早期生命:38億年前,地球大氣也是缺氧的,生命照樣誕生。“宇宙的生命形式可能遠超我們想象,”蘇晴在學術會議上反駁,“hatp67b就像一個‘生命實驗室’,在極端條件下測試生命的極限。”
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如今,蘇晴的團隊仍在追蹤hatp67b的“大氣大逃亡”。2035年的觀測顯示,它的半徑已從2.1倍木星縮小到1.9倍,密度略有上升——像漏氣的氣球終於開始“瘦身”。“再過50億年,它可能會變成一顆‘迷你海王星’,”陳教授說,“但在此之前,它都是宇宙中最‘蓬鬆’的行星,獨一無二。”
蘇晴望著屏幕上的hatp67b,忽然覺得它像麵鏡子,照見宇宙的多樣與奇妙。它提醒人類:地球不是宇宙的唯一模板,行星可以有千萬種模樣——有的像岩石般堅硬,有的像般柔軟,有的在恒星風中“奔跑”,有的在黑暗中“沉睡”。而人類的好奇心,就是追逐這些“不一樣”的動力,哪怕它們遠在1200光年之外,哪怕它們隻是一團會“漏氣”的“”。
山風再次吹進控製室,窗簾揚起一角,露出窗外璀璨的銀河。蘇晴知道,hatp67b的故事還遠未結束——它的“大氣逃亡”會繼續,它的“瘦身”會持續,而她和團隊的觀測,也將繼續書寫這顆“宇宙”的傳奇。或許有一天,當它的最後一縷大氣被恒星“吃掉”,人們會記得:曾有一顆行星,用1200年的時光,教會人類什麼是“蓬鬆”,什麼是“自由”,什麼是宇宙最不可思議的“任性”。
第二篇:1200光年的“瘦身記”——hatp67b的宇宙漂流與未解之謎
2035年深秋,蘇晴在紫金山天文台盱眙觀測站的穹頂下,盯著韋伯望遠鏡傳回的最新圖像,指尖無意識摩挲著咖啡杯沿。屏幕上的hatp67b比五年前“苗條”了不少:曾經蓬鬆如棉花的邊緣變得緊實,那條長達800萬公裡的氫雲“尾巴”也縮短了三分之一,像被剪過的風箏線。“它又瘦了,”她輕聲說,語氣裡帶著科學家特有的興奮,“半徑從1.9倍木星降到1.7倍,密度升到0.12克立方厘米——雖然還是比水輕,但至少不像宇宙漏勺了。”
這個發現讓團隊再次沸騰。五年前,他們以為hatp67b會像融化的冰淇淋般徹底“塌縮”,如今它卻在“瘦身”中展現出頑強的生命力。這顆1200光年外的“行星”,正用它獨特的方式,續寫著宇宙中最漫長的“減肥日記”。
一、“瘦身進行時”:從“宇宙漏勺”到“迷你海王星”的蛻變
追蹤hatp67b的“瘦身”過程,成了蘇晴團隊的日常。2036年,他們用韋伯望遠鏡的近紅外通道拍下一組對比圖:2028年剛發現時,行星像個半透明的氣泡,大氣邊緣模糊不清;2035年,氣泡“收緊”,能隱約看到核心的輪廓;2036年,核心的陰影更明顯了,像在裡藏了顆小石子。
“它在‘蛻皮’,”實習生小陸指著模擬動畫,“就像蛇蛻皮一樣,把多餘的大氣‘蛻’掉,露出下麵的核心。”團隊用超級計算機模擬了這個過程:高溫讓氫氦氣體不斷蒸發,逃逸的粒子在恒星引力下形成“引力尾”,而較重的元素如氦)則留在行星表麵,逐漸讓核心“顯形”。“再過10億年,它可能變成一顆‘迷你海王星’,”蘇晴在觀測日誌裡寫,“半徑隻有木星的1.5倍,密度接近地球的1.5倍——從‘’變成‘硬糖’,也算完成宇宙進化了。”