目前已知的許多系外行星都是「超級地球」,半徑是地球的1.3倍,還有「迷你海王星」,半徑是地球的2.4倍,而密度較小的迷你海王星長期以來被認為是由氫和氦組成的氣體行星。

迷你海王星不是海洋行星?

新的研究表明,天文學家對他們稱之為迷你海王星的系外行星的認知可能是完全錯誤的,過去我們對於迷你海王星(Mini-Neptune)的理解是指實際質量低於太陽系的天王星和海王星,但卻和海王星相當類似的太陽系外行星,而這樣的行星大氣層上層會有由氫和氦組成的厚層,在之下是極深的水和氨等分子較大的揮發物,如果沒有厚大氣層的話,這類行星則是海洋行星。

海王星裡有些地方可能存在超臨界流體海洋

研究系外行星往往需要一些專業的技巧,研究人員使用各種成熟的技術來確定系外行星的密度、化學成分以及是否有大氣層。例如在迷你海王星的例子中,大多數人認為它的低密度和低質量意味著它被覆蓋在一層厚厚的的大氣當中。

但最新的研究可就不這麼認為,根據這項新研究,在迷你海王星裡有些地方可能存在超臨界流體海洋,這些液體是受到了強大的溫室效應的輻射,而什麼是超臨界流體呢?它是指物質在超過臨界溫度及臨界壓力以上,氣體與液體的性質會趨近於類似,最後會達成一個均勻相之流體現象。

不過另一篇最近發表在《天文學與天體物理學》上的論文,主要由法國國家科學研究中心和波爾多大學的科學家撰寫,主要研究恆星輻射對含有水的地球大小行星半徑的影響,他們的研究表示,當受到強烈的溫室效應影響時,這些行星的大氣的大小會顯著增加,這與對迷你海王星的研究一致。

同樣輻射的海洋也可能存在小且多岩石的系外行星上

而迷你天王星的海洋就像一個巨大的大氣層,由此就可以解釋系外行星為何是低密度和低質量。另一項發表在《天文學與天體物理學》雜誌上的研究發現,同樣的輻射海洋也可能存在於稍微小且多岩石的地球系外行星上,因為它們的環境能夠像迷你海王星一樣產生強大的溫室效應。不過科學家的這些計算結果還需要通過更多的系外行星觀測來驗證,但如果這一理論成立,就代表與地球不同的世界可能比我們想象的要多很多。

圖片來源:scitechdaily

資料來源:DAN ROBITZSKI(2020,JULY 20).“MINI-NEPTUNE” EXOPLANETS MAY ACTUALLY BE COVERED IN RADIOACTIVE OCEANS. Futurism

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