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第175章 HAT-P-67b(1/2)

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hAt-p-67b(系外行星)

·描述:已知半径最大的系外行星之一

·身份:围绕恒星hAt-p-67运行的热木星,距离地球约1,200光年

·关键事实:其半径约为木星的2.1倍,密度极低,是研究行星大气逃逸的极佳目标。

第一篇:1200光年的“宇宙”——hAt-p-67b的观测奇遇

2028年夏夜,秦岭深处的紫金山天文台盱眙观测站,28岁的天文学家苏晴裹着薄羽绒服,盯着电脑屏幕上跳动的曲线,指尖冻得发僵。山风穿过穹顶的缝隙,吹得控制室的窗帘哗哗作响,远处蛙鸣和虫叫混在一起,像宇宙在耳边低语。她负责的“系外行星凌日巡天项目”已运行三年,每晚监测数百颗恒星,却从未见过如此“任性”的光变曲线——恒星hAt-p-67的亮度,每隔4.2天就会毫无征兆地暴跌15%,像被一块巨大的海绵吸走了光。

“这不可能……”苏晴揉了揉眼睛,反复核对数据。凌日法中,行星遮挡恒星的亮度下降幅度与行星半径直接相关:木星大小的行星遮挡太阳,亮度仅降1%;若下降15%,意味着这颗行星的半径至少是木星的10倍——但已知的系外行星中,最大半径也不过木星的2倍。“肯定是仪器故障,”她对着手里的保温杯嘟囔,“明天得找工程师校准传感器。”

可第二天复查时,异常依旧。更奇怪的是,当她调取恒星的径向速度数据(通过光谱偏移测引力晃动),发现hAt-p-67的光谱线竟有规律地“摇摆”:每隔4.2天,谱线向红端偏移一次,幅度足以被一颗质量不小的行星牵引。“凌日+径向速度双重证据……”苏晴的心跳突然漏了一拍,“这不是故障,是真的有一颗‘巨无霸’行星在围着它转!”

一、“puffp”的登场:当木星变成“”

确认行星存在的消息像颗炸弹,在团队里炸开了锅。苏晴的导师、50岁的陈教授推了推老花镜,盯着屏幕上的参数半天没说话:“半径2.1倍木星,质量却只有木星的一半?这密度……”他调出密度计算公式(质量除以体积),屏幕上跳出个惊人的数字:0.08克\/立方厘米——比水的密度还低,甚至接近木星的1\/8。“这哪是行星,分明是颗会飞的‘宇宙’!”陈教授打了个比方,“如果把木星比作实心铅球,它就是空心充气气球,一戳就破。”

这颗被命名为hAt-p-67b的行星,从此有了个绰号:“puffp”(puff意为“蓬松”)。它围绕的恒星hAt-p-67是颗黄白色的主序星,比太阳略大,距离地球1200光年——光从那里出发,要穿越1200年的星际尘埃和黑暗,才能抵达地球的望远镜。苏晴常想:此刻她看到的hAt-p-67b,其实是它1200年前的模样,那时北宋还在与辽对峙,马可·波罗刚踏上东方之旅。

“它为什么这么‘蓬松’?”团队里的实习生小陆啃着包子凑过来,“是不是像爆米花一样,被恒星烤胀了?”

陈教授笑了:“差不多。hAt-p-67b是‘热木星’——离恒星极近,公转周期只有4.2天,表面温度超过2000c。高温让行星大气中的氢氦气体剧烈膨胀,就像气球被吹大,所以半径远超正常行星。”他指着模拟图:hAt-p-67b的大气层像层薄纱,包裹着可能存在的岩石核心,整体看起来像个透明的肥皂泡,“但这么低的密度,连肥皂泡都不如,更像宇宙里的‘云’。”

二、“大气逃逸”的现场直播:恒星风如何“啃食”行星

研究hAt-p-67b的初衷,本是验证“热木星膨胀理论”,但苏晴很快发现了更惊人的现象:它的atosphere(大气)正在被恒星“吃掉”。

2029年春,苏晴用哈勃望远镜的紫外通道观测hAt-p-67b,捕捉到一组诡异的光谱:行星凌日时,恒星的紫外光被大气中的氢原子强烈吸收,形成一条宽达数百公里的“吸收带”——这说明大气中的氢正以每秒50公里的速度向外逃逸,像决堤的洪水。“这哪是行星,分明是恒星的‘大气供应站’,”苏晴在组会上说,“它把自己的大气‘喂’给了恒星。”

团队用计算机模拟了这个“啃食”过程:hAt-p-67b离恒星太近(仅0.06天文单位,水星到太阳距离的1\/5),恒星的高温辐射和带电粒子流(恒星风)不断剥离它的大气。逃逸的氢云在行星后方拖出一条长达数百万公里的“尾巴”,像彗星的彗尾,却比彗星尾壮观百倍。“我们看到的不是一颗行星,是一场持续了百万年的‘大气大逃亡’,”陈教授指着模拟动画,“再过10亿年,hAt-p-67b可能会失去所有大气,只剩个光秃秃的岩石核,像被啃剩的鱼骨头。”

这个发现让hAt-p-67b成了“行星大气逃逸”研究的明星。全球天文学家纷纷申请观测时间,想看看这颗“”还能“蓬松”多久。苏晴的团队则成了“追逃小组”,每月用韦伯望远镜追踪它的“尾巴”长度——2029年底,“尾巴”已延伸到800万公里,相当于20个木星直径。“它像个漏气的气球,每天都在变小,”苏晴在观测日志里写,“但我们不知道它什么时候会‘瘪’掉。”

三、“”的内部秘密:岩石核心还是气态外壳?

hAt-p-67b的“蓬松”引发了更深的疑问:它的核心到底是什么?正常行星的结构是“岩石核心+气态外壳”,但hAt-p-67b的密度低到连气态外壳都“撑不起来”,难道核心不是岩石?

2030年,苏晴团队用欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLt)观测hAt-p-67b的“凌日光谱”,试图寻找核心成分的线索。当行星凌日时,恒星的光穿过它的大气,不同元素的吸收线会暴露核心的秘密。结果让他们大吃一惊:光谱中没有检测到硅、镁等岩石元素的特征峰,反而有微弱的锂元素信号——这在年轻恒星中常见,在行星核心却极为罕见。

“难道它的核心不是岩石,而是冰?”小陆猜测,“比如天王星和海王星那样的‘冰巨星’,核心是水冰、氨冰和甲烷冰。”

陈教授摇头:“冰巨星密度也比hAt-p-67b高。除非……”他调出新的模拟图,“它的核心根本不存在,或者说,它从来就不是一颗‘完整’的行星——可能是两颗行星碰撞后,外层大气被剥离,剩下的核心碎片被恒星‘吹’成了现在这个样子。”

这个“碰撞假说”很快得到佐证。团队用ALA射电望远镜观测hAt-p-67b周围的尘埃盘(如果有的话),却什么也没发现。“正常的行星系统会有原行星盘残留的尘埃,”苏晴说,“但hAt-p-67b周围干净得像被打扫过,说明它可能经历过剧烈撞击,把周围物质都‘清空’了。”

苏晴开始想象hAt-p-67b的“前世”:1200年前,它或许还是颗普通的冰巨星,和另一颗行星在轨道上“打架”,碰撞后大气被恒星风剥离,只剩下个“半残”的核心,在高温下不断膨胀,最终变成了现在这个“”模样。“它像个宇宙幸存者,”她对着模拟图喃喃自语,“经历了毁灭,却以另一种方式‘活’了下来。”

四、“追星人”的日常:与1200光年的“邻居”对话

研究hAt-p-67b的五年里,苏晴的生活渐渐与它绑定。她的手机屏保是hAt-p-67b的“艺术想象图”:一颗淡蓝色的巨大球体,表面飘着丝带状的氢云,后方拖着长长的“尾巴”,像宇宙里的飞天。团队给这颗行星建了个专属文件夹,里面存着十年间的观测数据、光谱图、模拟动画,甚至还有苏晴画的素描——画里的hAt-p-67b戴着墨镜,咧嘴笑:“嘿,地球人,我又瘦了!”

观测的日子里,苏晴见过凌晨四点的秦岭星空,也见过台风天穹顶摇晃的惊险。最难忘的是2032年冬天,hAt-p-67b的“尾巴”突然缩短了一半。“难道它的大气突然‘刹车’了?”团队连夜分析数据,发现是恒星hAt-p-67进入了短暂的“平静期”,恒星风减弱,大气逃逸速度下降。“就像给漏气的气球贴了块胶布,”苏晴在日志里写,“它喘了口气,但我们都知道,这只是暂时的。”

公众对hAt-p-67b的热情也超出了预期。苏晴开了个科普公众号,用漫画讲“行星”的故事,粉丝涨到50万。有小朋友问:“它能做成吃吗?”她回复:“它的成分是氢和氦,吃了会飘到太空哦!”还有位老人写信说:“看到hAt-p-67b,想起我年轻时吃的,也是蓬蓬的,一咬就没了——宇宙和人生,原来都一样。”

这些反馈让苏晴觉得,研究hAt-p-67b不仅是科学探索,更是一场“宇宙对话”。这颗1200光年外的用它独特的“蓬松”和“漏气”,告诉人类:行星可以不是坚硬的石头,也可以是柔软的云;宇宙可以不是只有恒星和黑洞,还可以有会“逃跑”的大气,有“前世今生”的故事。

五、“”的启示:宇宙中的“非常规生命”

2033年,苏晴在《自然·天文学》发表论文,提出“极端行星宜居性”假说:hAt-p-67b虽然不适合人类居住,但它的极端环境或许能孕育“非常规生命”。

“它的氢大气中可能有漂浮的微生物,”她在论文里写,“就像地球深海热泉的管状蠕虫,不需要氧气,靠化学合成生存。那些逃逸的氢云,说不定就是它们的‘宇宙飞船’,在星际间传播生命种子。”

这个假说引发了争议。反对者说:“氢大气中不可能有生命,太不稳定了!”支持者却搬出地球早期生命:38亿年前,地球大气也是缺氧的,生命照样诞生。“宇宙的生命形式可能远超我们想象,”苏晴在学术会议上反驳,“hAt-p-67b就像一个‘生命实验室’,在极端条件下测试生命的极限。”

如今,苏晴的团队仍在追踪hAt-p-67b的“大气大逃亡”。2035年的观测显示,它的半径已从2.1倍木星缩小到1.9倍,密度略有上升——像漏气的气球终于开始“瘦身”。“再过50亿年,它可能会变成一颗‘迷你海王星’,”陈教授说,“但在此之前,它都是宇宙中最‘蓬松’的行星,独一无二。”

苏晴望着屏幕上的hAt-p-67b,忽然觉得它像面镜子,照见宇宙的多样与奇妙。它提醒人类:地球不是宇宙的唯一模板,行星可以有千万种模样——有的像岩石般坚硬,有的像般柔软,有的在恒星风中“奔跑”,有的在黑暗中“沉睡”。而人类的好奇心,就是追逐这些“不一样”的动力,哪怕它们远在1200光年之外,哪怕它们只是一团会“漏气”的“”。

山风再次吹进控制室,窗帘扬起一角,露出窗外璀璨的银河。苏晴知道,hAt-p-67b的故事还远未结束——它的“大气逃亡”会继续,它的“瘦身”会持续,而她和团队的观测,也将继续书写这颗“宇宙”的传奇。或许有一天,当它的最后一缕大气被恒星“吃掉”,人们会记得:曾有一颗行星,用1200年的时光,教会人类什么是“蓬松”,什么是“自由”,什么是宇宙最不可思议的“任性”。

第二篇:1200光年的“瘦身记”——hAt-p-67b的宇宙漂流与未解之谜

2035年深秋,苏晴在紫金山天文台盱眙观测站的穹顶下,盯着韦伯望远镜传回的最新图像,指尖无意识摩挲着咖啡杯沿。屏幕上的hAt-p-67b比五年前“苗条”了不少:曾经蓬松如棉花的边缘变得紧实,那条长达800万公里的氢云“尾巴”也缩短了三分之一,像被剪过的风筝线。“它又瘦了,”她轻声说,语气里带着科学家特有的兴奋,“半径从1.9倍木星降到1.7倍,密度升到0.12克\/立方厘米——虽然还是比水轻,但至少不像宇宙漏勺了。”

这个发现让团队再次沸腾。五年前,他们以为hAt-p-67b会像融化的冰淇淋般彻底“塌缩”,如今它却在“瘦身”中展现出顽强的生命力。这颗1200光年外的“行星”,正用它独特的方式,续写着宇宙中最漫长的“减肥日记”。

一、“瘦身进行时”:从“宇宙漏勺”到“迷你海王星”的蜕变

追踪hAt-p-67b的“瘦身”过程,成了苏晴团队的日常。2036年,他们用韦伯望远镜的近红外通道拍下一组对比图:2028年刚发现时,行星像个半透明的气泡,大气边缘模糊不清;2035年,气泡“收紧”,能隐约看到核心的轮廓;2036年,核心的阴影更明显了,像在里藏了颗小石子。

“它在‘蜕皮’,”实习生小陆指着模拟动画,“就像蛇蜕皮一样,把多余的大气‘蜕’掉,露出氦气体不断蒸发,逃逸的粒子在恒星引力下形成“引力尾”,而较重的元素(如氦)则留在行星表面,逐渐让核心“显形”。“再过10亿年,它可能变成一颗‘迷你海王星’,”苏晴在观测日志里写,“半径只有木星的1.5倍,密度接近地球的1.5倍——从‘’变成‘硬糖’,也算完成宇宙进化了。”

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