系外行星进化？迷你海王星可能会脱离大气层 变成超级地球

　　新的研究表明，恒星辐射正在剥离比海王星略小的系外行星的“蓬松”大气层，留下它们的岩石核心，并将它们改造成更接近地球的世界（超级地球）。

　　20世纪90年代，天文学家证实了太阳系外行星的存在。

它们被称为系外行星，是现代天文学中最迷人的课题之一。

美国宇航局开创性的开普勒天文台和凌日系外行星探测卫星(TESS)等航天器扫描了天空，寻找附近恒星亮度的周期性下降。

这种闪烁是一颗恒星正在托管一颗行星的迹象，这颗行星已经越过了恒星的表面，暂时挡住了它的光线。

　　现在天文学家已经收集了数千个系外行星的信号，他们对行星大小的范围有了更好的了解。

天文学家给他们的发现贴标签的一个有用的方法是将这些世界与生活在我们宇宙后院的熟悉的行星进行比较；现有的系外行星类别包括“超级地球”和“迷你海王星”

　　两项新的研究指出了行星进化的特殊可能性，这是系外行星研究背后的关键推动因素之一。

　　天文学家探测到的一些系外行星是像火星这样的小型岩石世界，其他的是像土星和木星这样的大型气态行星。

但研究人员也发现，在我们自己的太阳系中，没有相似的世界。

例如，他们发现了大小介于地球和海王星之间的系外行星，海王星大约比我们的行星宽3.9倍。

　　根据新的研究，这些迷你海王星可能正在脱落它们“蓬松的”最外层外壳，并收缩成超级地球。

这种不稳定性和过渡可能解释了为什么探测到海王星和地球大小之间的系外行星相对罕见。

　　这两项研究的主要作者、帕萨迪纳加州理工学院(Caltech)的研究生迈克尔·张(Michael Zhang)在2月3日的一份声明中描述了这些论文，他说:“一颗大小差距的行星将有足够的大气来膨胀它的半径，使它拦截更多的恒星辐射，从而实现快速的质量损失。

“但大气层足够稀薄，很快就会消失。

这就是为什么一颗行星不会在间隙中停留很长时间。

　　据张介绍，这个过程一直到现在都没有被抓到。

但是一段时间以来，天文学家一直怀疑小型微型海王星有正在蒸发的大气层。

　　研究人员利用哈勃太空望远镜和夏威夷的W.M .凯克天文台观测了四个微型海王星。

他们注意到他们的两个实验对象——一个叫HD 63433c，距离地球73光年，另一个叫TOI 560.01，距离地球103光年——大气中有快速运动的气体。

　　“气体的速度提供了大气正在逃逸的证据，”张说。

“观测到的TOI 560.01周围的氦以每秒20公里的速度移动，而HD 63433c周围的氢以每秒50公里的速度移动。

　　“这些微型海王星的引力不足以支撑如此快速运动的气体，”张说。

“行星周围外流的程度也表明大气正在逃逸；TOI 560.01周围的气体茧至少是行星半径的3.5倍，HD 63433c周围的气体茧至少是行星半径的12倍。

　　张和他的团队不排除其他可能的情况。

例如，也许超级地球一开始就没有厚厚的一层气体可以释放。

　　加州理工学院的行星科学家、张的顾问希瑟·克努森(Heather Knutson)在声明中说：“作为系外行星科学家，我们已经学会了期待意想不到的事情。

这些奇异的世界不断给我们带来超出我们在太阳系中观察到的新物理惊喜。