表面温度高达300摄氏度水却呈固态此发现会进一步推动类地行星观测和研究 地球30光年外有颗“热冰”行星 欧洲天文学家16日宣布,他们在距地球30多光年的另一个星系中发现一颗奇异行星。 之所以奇异,是因为在这一星球温度高达300摄氏度的表面,水竟然呈固态。 科学家将这一星球称为“热冰”行星,并解释说,“热冰”存在缘于强大压力。 代号GJ436b 这颗行星代号为GJ436b,围绕距地球约33光年的恒星GJ436运行。 据路透社报道,美国科学家2004年就发现了这颗行星,但当时并未直接观测到它。时任天文小组成员、加利福尼亚大学伯克利分校天文学专家贾森·赖特说,他们当时所能了解的全部就是这颗星球的存在及其质量。 3年后,瑞士日内瓦大学研究小组利用瑞士圣吕克地区一架天文望远镜,在GJ436b从其围绕运转的恒星前方经过时,直接观测到这颗行星,并以此推算出GJ436b的体积和质量。 “当它从前方经过那颗恒星时,就像发生了一次小小的日食。”参与观测的天文学家弗雷德里克·蓬说,“它挡住的光量与它的体积成比例。” 研究小组推算后发现,这颗行星直径约5万公里,是地球直径的4倍,体积与海王星相当,质量约是地球的22倍。 “冰质行星” 鉴于GJ436b的体积和质量,天文学家认为,这颗行星基本由冰构成。 “太空”网站援引研究人员的解释说,如果它和土星或木星一样,是由氢和氦构成的气态行星,那它的体积会大很多;如果它与地球或火星相似,由岩石和铁构成,那它的体积就会小得多。 “我们测定的体积和半径表明,GJ436b主要由冰构成。”研究小组在《天文学与天体物理学》杂志刊文指出,“它是像天王星和海王星一样的‘冰质行星’,而不是小质量的气态行星或者大质量的‘超级地球’。” 此外,研究人员还认为,GJ436b还可能与天王星和海王星类似,包裹在一个由氢和氦构成的薄薄的大气层内;或者与土卫二一样,完全被水包围。 天文学家们还发现,这颗行星距离它围绕运行的恒星GJ436很近,仅有400万公里,约是距日最近行星水星和太阳之间距离的十四分之一。科学家据此推测,GJ436b的表面温度高达300摄氏度。 按照常识,在如此高温下,水只能以气态存在。但事实并非如此。 强大压力形成热冰也可能由岩石构成 根据观测,这颗行星表面的水是固态,也就是人们熟悉的冰。 研究小组解释说,水在如此高温下仍然呈现固态,是因为这颗行星承受的压力非常大。弗雷德里克·蓬说:“水在压力下结成冰,但它却是热的,这有点奇怪。我们已经习惯了水的形态随着温度变化而变化,但实际上,水在压力下也能够固化。” 他说,碳在极大压力下能够转化成钻石,与此同理,水在强压下也能够转化成密度高于液态水和冰的固态水。物理学家把这些形态的水称为冰Ⅶ和冰Ⅹ。“如果地球上的海洋更深一些,海底就可能会出现这种奇异的固态水。” 但这里还可能存在另一种解释。美国麻省理工学院太阳系外行星研究专家莎拉·西格说,这颗行星也可能是由岩石构成的类地行星。 她分析说,如果一颗行星包含相当于20个地球质量的岩石,大气层中包含相当于2个地球质量的氢和氦,那它的体积和质量也将符合GJ436b特征。 不论如何解释,研究人员表示,这一发现都将进一步推动类地行星的观测和研究。西格说,这次研究成果意味着天文学界“在发现和描述宜居行星方向上前进了一大步”。 |
来源新华社
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