适合地球宜居的行星（棉花糖世界一颗奇怪系外行星被发现）

发现一个“棉花糖”世界：WASP-107B是一颗具有奇怪的小内核且超级疏松的行星

随着4300多颗已确认的系外行星（绕行在太阳系外恒星周围的行星世界）的发现，我们注定会遇到一些奇异的星球。

编号为WASP-107b的行星正是其中之一。这是一颗松软的行星：大尺寸、小质量、具有极低的密度。最新的研究显示它甚至更加奇怪：行星的内核远小于天文学家对气体巨星的通常估计，甚至让人无法理解它最初是如何形成的。

WASP-107b于2017年被发现，它的奇怪之处很快就显露出来。这是一颗炙热的木星一样的天体，一颗气体巨星，距离其恒星仅仅9百万公里。而我们太阳系内，距离太阳最近的水星，其和太阳距离却有6千万公里，可见WASP-107b是多么近。其绕行的恒星WASP-107，是一颗橙矮星，比太阳更小更冷，但即使如此也不应这样近，除非想烤干这颗行星。WASP-107b的温度估计在1000摄氏度（华氏温度1800度）左右。

“炙热木星”的艺术想象图 — 象木星一样大小，但却以远小于地球到太阳距离的尺度绕着其恒星旋转的一颗系外行星 （贡献者：华威大学/马克•格里克）

这颗巨大的“木星”其它方面都显得很普通，真正奇特的地方在于它的质量。当它绕着恒星旋转时，它的引力会吸引其恒星，因此可以得知它的质量。最新研究发现它只有地球质量的30多倍，听起来很大，但木星却是地球质量的300倍，也就是说WASP-107b和木星大小一样，却仅有其十分之一的质量。

这让它的密度接近棉花糖，非常蓬松。这也意味着它实际上不是一颗炙热的木星，而更像一颗炙热的海王星。

那么是什么让它成为一颗小于海王星两倍质量，却膨胀为木星大小，几乎比海王星宽三倍的天体呢？

有一条线索在于它可能的形成过程中：通常，在行星形成的物理模型中，要在这样近的距离形成一颗如此巨大的行星很难，更别说是这种低质量的行星了。因此它有可能是在距离恒星较远的地方形成的，然后随着时间的推移慢慢靠近其恒星。

这种靠近过程通常通过“积盘迁移”实现：行星从环绕在恒星周围的一个扁平的气体尘埃积盘中形成，当一颗大质量行星形成时，它的引力开始作用于积盘，同时积盘又反向作用于行星，减弱其旋转能量，于是行星开始向恒星靠近。这种向内的迁移只有当行星靠近积盘内侧边缘的时候才会停止，最终积盘消失，剩下一颗大行星以近距离围绕其恒星旋转。

这也许就是WASP-107b上发生的事情，最新的研究还发现了同样被WASP-107b的恒星所吸引的，位于更远的椭圆轨道上的另一颗大质量行星。

但是以上并没有解释WASP-107b为什么会这样“轻”。通常我们认为一颗巨大的气体行星会先形成一颗岩质核心，当它质量足够大时，就会开始吸引它周围的气体。当它达到类似海王星质量时，这个过程会开始加速，形成所谓的“极速吸积”过程：气体快速下落聚集，同时行星极速生长。这个过程会一直持续到行星周围不再有气体为止。WASP-107b在向恒星移动的这个过程中应该是恰好处于这个阶段，但它的“食物”供应被切断了，使它的质量更接近与海王星而非木星。

因此天文学家用了一系列的计算机模型来研究这颗行星是如何形成的，通过改变不同的参数来看如何才能最好的解释其特征，最终他们得到了一个古怪的结果：行星的核心应该要比地球质量小4.6倍，这对于一个接近海王星质量的行星来说实在太小了，意味着该行星的大气质量和内核质量之比大约在85%，这是非常高的比例，作为对比，海王星的该比值在5-15%之间。

要做到这一点是非常困难的，对于这是如何发生的，科学家们已经有了一些思路（比如当它形成时没有太多的尘埃，气体吸积速度非常快，即使它仅具有一个小的核心仍然可以飞快的生长）。但无论如何，这是一颗足够古怪的行星。

像棉花糖一样超级松软的行星WASP-107b艺术想象图。（贡献者：欧洲航天局/哈勃，美国航空航天局，M.科恩梅塞尔）

在这里要提醒一下，气体巨星的核心可能很奇特。以木星为例，其具有一个模糊的核心，就好像它的核心和周围的物质混合在一起（很可能由于它形成早期的一些巨大影响导致）。也许发生在WASP-107b行星内核上的一些事情使它变小了。

很明显这颗棉花糖状行星有很多值得探索的地方。通常更多的观测会有助于了解它，科学家们希望继续观测WASP-107b，特别是借助于即将上线的一些新望远镜（如詹姆斯韦伯太空望远镜）。在我们的太阳系内并没有这类行星，因此对其每一个研究进展都有助于理解行星的形成过程。我们会从特例中学到更多的知识，这颗行星对我们的意义正在于此。

BY: Phil Plait

FY: TelescopeX

如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

,