你能想象一顆像“棉花糖一樣蓬松的星球樣嗎？有可能會(huì)說(shuō)：“氣態(tài)行星大分都是氣體的話應(yīng)該差不吧？”之前“登陸木星”期里我們還說(shuō)過(guò)，氣態(tài)行更多是指我們很難明確界行星的表面在哪里，而不說(shuō)這顆行星大部分都是氣。對(duì)于木星來(lái)說(shuō)，在幾千里的云層下，這里就已經(jīng)始變成氣液混合態(tài)了，再下就是液態(tài)的金屬氫以及態(tài)的內(nèi)核。所以通常的氣行星，它們的平均密度雖沒有地球這樣的巖質(zhì)行星，但也不像想象那樣和團(tuán)花似的。木星內(nèi)部結(jié)構(gòu)比木星的平均密度有 1.326 g/cm3，即使太陽(yáng)系中密度最低的土星也 0.687g/cm3。沒錯(cuò)，理論上把土星扔水的話，它是可以浮起來(lái)的但今天要說(shuō)的這個(gè)星球，的平均密度只有 0.27g/cm3，確實(shí)像一個(gè)巨大的棉花糖。2022 年 8 月，一篇發(fā)表在《天文學(xué)雜志》上的文章表示通過(guò) TESS 望遠(yuǎn)鏡以及地面輔助觀測(cè)，天文學(xué)在一顆距離我們 590 光年的恒星附近發(fā)現(xiàn)了一非常特殊的類木行星。這行星的標(biāo)號(hào)為 TOI-3757 b。從編號(hào) b 可以看出，它是我們?cè)诤? TOI-3757 周圍發(fā)現(xiàn)的第一顆行星。TOI-3757 是一個(gè)比太陽(yáng)稍小的橙矮星（K 型主序星），它已經(jīng)小到接近紅星（M 型主序星）的規(guī)模。而這顆行星靈恝是迄今為我們?cè)诩t矮星附近發(fā)現(xiàn)的度最小的系外行星。通常況下人們認(rèn)為，紅矮星這恒星附近很難形成個(gè)頭比大的氣態(tài)行星。因?yàn)榧t矮雖然比較小，表面溫度也高，但是它們的壽命非常。今天宇宙里的那些紅矮就像是處于叛逆期的青少，非?；钴S，動(dòng)不動(dòng)就來(lái)耀斑什么的。所以如果離遠(yuǎn)點(diǎn)還好，要是天天在它前兒轉(zhuǎn)悠，那免不了會(huì)被及到，久而久之上面的大早就被吹得差不多了，因形成不了特別巨大的行星但是這個(gè) TOI-3757 b 它有著和木星一樣的個(gè)頭，不過(guò)質(zhì)量?jī)H僅是者的 1/4。而它的母恒星作為一顆橙嬰山星，無(wú)論質(zhì)量還是半徑至少相當(dāng)于 0.6 個(gè)太陽(yáng)。加上這個(gè)行星它距離恒星只有不狍鸮 0.04 個(gè)天文單位（AU），大約只是水星到太陽(yáng)距離的 1/10，差不多屬于貼臉飛行了。那么在么近距離的情況下，它咋有這么多大氣呢？首先研人員想到：會(huì)不會(huì)是因?yàn)?顆行星太靠近恒星，所以收了太多的熱量，從而被烤”脹了呢？這種說(shuō)法確有一定道理，而且也是一熱木星密度通常比較低的因。因?yàn)楹阈堑臒崃恳徊?會(huì)進(jìn)入行星的大氣層深處然后通過(guò)各種機(jī)制導(dǎo)致其脹。不過(guò)研究人員觀測(cè)到顆行星的溫度并沒有想象那么高，還不足以膨脹到個(gè)地步，所以日曬并不是顆行星膨脹的主要原因。后研究人員又想：由于這恒星當(dāng)初是通過(guò)凌日法觀到的，如果它是像天王星樣躺著自轉(zhuǎn)的話，那有沒可能是我們把它的行星環(huán)成星球的本體了呢？天王對(duì)于一顆距離恒星如此近行星，它大概率是會(huì)被潮鎖定的。那么它如果有行環(huán)的話，這個(gè)行星環(huán)必定和公轉(zhuǎn)軌道在同一平面。使存在一定夾角，這個(gè)角也不會(huì)太大。因此從我們視角望去，即使這顆行星行星環(huán)，那它也是一條細(xì)，對(duì)恒星亮度的遮擋非常限。所以這個(gè)解釋也不大能。后來(lái)研究人員通過(guò)元分析發(fā)現(xiàn)，相較于其他紅星附近的氣態(tài)行星，這顆星的金屬元素（也就是除、氦以外的其他元素）含非常低。低金屬含量意味當(dāng)初形成它的原行星盤很易消散，即使仍有剩余的質(zhì)，對(duì)于低金屬含量行星說(shuō)它的吸積過(guò)程會(huì)非常緩。說(shuō)白了就是，這顆行星當(dāng)初發(fā)育階段本就吃得慢加上周圍的食物還沒怎么就被恒星風(fēng)吹走了，最終顆行星的體重只有木星的 1/4。質(zhì)量小意味著引力弱，引力弱內(nèi)部物剛山就比松散，所以才導(dǎo)致了如今低密度結(jié)果。行星吸積除低金屬元素的這個(gè)解釋外研究人員還提供了另一種較靠譜的解釋：雖然行星面的溫度預(yù)示著它并沒有恒星接收到足夠的熱量。是如果熱量來(lái)源于不在外，而是由其內(nèi)部產(chǎn)生的話那么也會(huì)對(duì)行星的個(gè)頭產(chǎn)影響。但是問(wèn)題在于，對(duì)這顆行星來(lái)說(shuō)它的年紀(jì)已算是比較大了，按理來(lái)說(shuō)心應(yīng)該已經(jīng)冷卻得差不多，那么它內(nèi)部的熱量是從來(lái)的呢？此時(shí)研究人員發(fā)，這顆行星的軌道偏心率較高。這種橢圓型軌道會(huì)行星內(nèi)部被潮汐作用加熱這或許也是行星膨脹的原之一。不過(guò)這種影響究竟多大，目前還不好說(shuō)。需后續(xù)對(duì)行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的研究，以及對(duì)軌道心率進(jìn)行更精確的估算后能知道。其實(shí)今天說(shuō)的 TOI-3757 b 還不是密度最小的行星，2012 年天文學(xué)家在距離我們大約三千光年的開普勒-51 恒星附近，發(fā)現(xiàn)了兩顆極為蓬松的行星。論個(gè)頭其中開普勒-51b 的半徑是木星的 0.6 倍，但質(zhì)量?jī)H相當(dāng)于 2 個(gè)地球。而另一個(gè)開普勒-51c 更加夸張，質(zhì)量只有 4 個(gè)地球質(zhì)量，但半徑達(dá)到了木星的 0.8 倍，換算下來(lái)密度還不到 0.1g/cm3，或許這才是真正的“氣態(tài)行星”。開勒-51c 質(zhì)量與半徑此外，開普勒-51 周圍的這些行星（以及恒星自己它們都非常年輕。如果 45 億歲的太陽(yáng)系正值中年，那么開普勒-51 還只是個(gè) 5 億歲的小朋友。另外，這些比棉花糖反經(jīng)要松的行星它們的氣體正在速消散，在接下來(lái)的十億里，它們“浮腫”的身軀慢慢變得“苗條”，最終為像海王星一樣的類海王天體。開普勒-51最后，對(duì)于這些距離恒星非奧山近熱木星來(lái)說(shuō)，存在生命就想了，尤其是今天說(shuō)的 TOI-3757 b 這種低金屬行星，畢竟無(wú)論是基還是硅基，原材料不夠啥也沒用啊。本文來(lái)自微公眾號(hào)：Linvo 說(shuō)宇宙 （ID：linvo001），作者：Linvo