200光年外的巖漿世界 直徑達地球1.79倍 最大的超級地球

TOI-1075b的系外行星。在太陽系中，我們將八大行星分為氣體行星和巖石行星。氣體行星中最小的是海王星，半徑約為24764公里；而巖石行星中最大的是地球，半徑為6378公里，兩者之間相差約3.86倍。地球和海王星之間存在一個巨大的空缺，那么位于這兩者之間的行星應(yīng)該屬于哪一類呢？隨著天文學家發(fā)現(xiàn)了系外行星，這個問題似乎有了更清晰的答案。果然，即使在太陽系之外，巨大的行星主要由氫和氦元素組成，而較小的行星則擁有固體表面。

盡管天文學家發(fā)現(xiàn)了一些位于地球和海王星之間的系外行星，但它們只是稍微填補了這個空缺，而沒有完全填滿它。我們之前提到過，這些行星的半徑通常小于地球的1.4倍或大于地球的2.5倍，介于這兩者之間的系外行星非常罕見。特別是靠近恒星的位置，半徑為地球的1.8倍的系外行星更加稀少，這一現(xiàn)象被稱為“半徑峽谷”。

天文學家們提出了一些理論來解釋這個現(xiàn)象，其中一個主流觀點是：當系外行星達到一定尺寸（以2.5倍地球半徑為例）并具有足夠的質(zhì)量時，它們能夠保留大量的大氣層；然而，如果系外行星的巖石體積不夠大（以1.4倍地球半徑為例），即使它們曾經(jīng)擁有濃厚的大氣層，使其半徑足夠大（例如達到地球半徑的1.8倍），大氣也會被吹散，使行星的半徑主要由巖石組成。

因此，我們只有在非常幸運的情況下才能發(fā)現(xiàn)相對較小的行星，因為它們還沒有失去全部的大氣層。根據(jù)上述理論，在地球的1.4倍到2.5倍半徑范圍內(nèi)的行星，巖石應(yīng)該與地球相似，并且擁有以氫和氦為主的濃厚大氣層。

最近，天文學家確實發(fā)現(xiàn)了一顆位于這一范圍內(nèi)的系外行星。然而，這顆行星卻呈現(xiàn)出更加詭異的特征，引起了天文學家的極大興趣。

這顆名為TOI-1075b的系外行星距離地球約200光年。它是由美國宇航局的凌星系外行星巡天（TESS）衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)的，即當它運行到宿主恒星和地球之間時，會導(dǎo)致宿主恒星的亮度短暫降低，從而被天文學家發(fā)現(xiàn)。通過其他觀測手段，科學家們進一步確認了它的存在。

凌星法的一個好處是，通過分析恒星亮度的規(guī)律變化，可以確定系外行星的公轉(zhuǎn)周期。而根據(jù)恒星亮度變化的幅度，天文學家還可以推斷出系外行星的半徑。

結(jié)果顯示，TOI-1075b的公轉(zhuǎn)周期僅為14.5個小時，這意味著它非常接近其宿主恒星，因此被歸類為“超近距離短周期行星”。

TOI-1075b的半徑約為地球的1.6倍，介于地球和海王星之間。根據(jù)前面提到的理論，這顆行星可能具有一個巖石核心，但也有可能擁有濃厚的大氣層。

然而，TOI-1075b的特殊之處在于其令人驚訝的低密度。根據(jù)測量結(jié)果，它的密度只有地球的約60%。這意味著TOI-1075b的質(zhì)量相對較低，但體積卻相對較大。

這個發(fā)現(xiàn)對天文學家來說非常困惑，因為根據(jù)目前的理論，質(zhì)量較低的行星應(yīng)該擁有較小的體積，而質(zhì)量較高的行星則應(yīng)該擁有較大的體積。然而，TOI-1075b似乎打破了這個規(guī)律。

目前，關(guān)于TOI-1075b的低密度和不尋常特征的解釋還存在一定的爭議�？茖W家們提出了一些假設(shè)，包括可能存在大量的插層物質(zhì)（intermediate material）或者行星內(nèi)部存在一種未知的物質(zhì)狀態(tài)。但這些假設(shè)都需要進一步的研究和觀測來得到驗證。

TOI-1075b的發(fā)現(xiàn)提醒我們，宇宙中的行星多樣性遠遠超出我們的想象。它們可能具有各種各樣的特征和構(gòu)成，挑戰(zhàn)著我們對行星形成和演化的理解。通過觀測和研究這些奇特的行星，我們可以揭示更多關(guān)于宇宙的秘密，并進一步拓展我們對行星多樣性的認知。