一颗新的系外行星令天文学家跌破眼镜

科学家发现一个木星大小的年轻系外行星HD-114082b，对其分析的结果显示它与两种常见的气态巨行星都不相似，简单地说，它太重了。 德国马克斯普朗克天文研究所的天文学家Olga Zakhozhay与他的研究团队正在观察一颗300光年外的系外行星，该行星仅有大约1500万年的历史，是迄今为止最年轻的系外行星之一，了解该星的性质有望推测行星的形成方式。

一般而言，我们透过两种方法来全面理解系外行星，凌日法及径向速度法。 凌日法是当系外行星从其母恒星的前方经过时，恒星亮度会因此降低，我们只要知道这颗恒星原本有多亮，减光的程度及时间长度可以用于推测行星本身的半径及公转轨道半径; 径向速度法则能透过恒星摆动的程度理解系外行星的质量; 两者结合则还能知道轨道倾角。

在近四年的时间内，研究人员分析了有关其母恒星及该行星的资料，行星HD-114082b的半径与木星相当，但质量却是木星的8倍，这意味着这颗系外行星的密度大约是地球的2倍，又或是木星的近10倍。

图说：艺术家绘制的正在诞生中的气态巨行星

然而这颗年轻系外行星的大小及质量都不可能是一颗超大型岩质行星，这种岩质行星的上限为3个地球半径和25个地球质量，只要超过这个数值，天体的密度及行星的引力便能够保留住大量的氢和氦来组成大气层，很明显HD-114082b已经超越了上述的数值，必定是一颗气态巨行星，但天文学家仍不晓得这种数值的成因。

科学家认为巨大的行星可以通过两种方式生成，分别称为「冷启动」或「热启动」，冷启动是由环绕在原行星盘上的碎片一颗颗由静电互相吸引，质量多了以后又被重力吸引，直到它的质量大到足以引发氢和氦的失控吸积，这种形成方式会有一颗岩石内核，外围会有巨大的气体层包覆，而气体在向地核下落时会失去热量，这也是被称为冷启动的原因。 热启动也被称为圆盘不稳定性，它被认为是发生在原行星盘上的一个不稳定旋转区域在重力作用下直接坍缩成了一颗完整的行星，这种方法不存在岩石内核，而且气体不会藉由坠落释出重力位能，因此会保留更多热量。

这两种方法冷却速率也不同，研究人员认为HD-114082b的性质不符合热启动模型，但即使套上冷启动模型，它的体积还是太大了，除非它的核心异常脆弱，或是有其它未知的机制正在发生。 这颗系外行星是我们所知的三颗小于3000万岁的系外行星之一，这三颗都与冷启动模型较为接近，但3是非常少的样本数量，科学家需要发现更多这样的行星来验证他们的猜测，在那之前也许应该先将冷启动模型更完善化，该研究发表于《天文学与天文物理学》期刊上。 （编译/许晋翊）

资料来源：Science Alert

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