苏黎世大学和剑桥大学的研究人员发现了太阳系外一种奇特行星。这些所谓的超级地球是在靠近母恒星的高温下形的，含有大量的钙、铝及其氧化物，包括蓝宝石和红宝石。仙后座距离地球21光年，有一颗行星绕其恒星公转，公转周期只有三天。它的名字叫HD219134 b，是一个所谓的“超级地球”，质量几乎是地球的五倍。然而，与地球不同的是，它很可能没有一个巨大的铁芯，但富含钙和铝。苏黎世大学计算科学研究所(Institute for Computational Science of the University of Zurich)的天体物理学家卡罗琳•多恩(Caroline Dorn)表示：也许它会像红宝石和蓝宝石那样闪着红到蓝的光芒，因为这些宝石是氧化铝，在这颗系外行星上很常见。
博科园-科学科普：HD219134 b是可能属于一种新的外来类系外行星的三个候选行星之一，正如来自苏黎世大学和剑桥大学的卡罗琳·多恩和她的同事们在英国《MNRAS》上报道的那样。研究人员使用理论模型研究行星的形成，并将其结果与观测数据进行比较。众所周知，在恒星形成的过程中，如太阳等恒星被行星诞生的气体和尘埃盘所包围。像地球这样的岩石行星是由原行星气盘分散时剩余固体形成。当圆盘冷却时，这些构造块从星云气体中冷凝出来。通常这些构造块是在铁、镁、硅等岩石形成元素凝聚的区域形成。由此产生的行星具有类似地球的铁核组成，目前已知的大多数超级地球都是在这些地区形成。
超级地球的组成比预期更加多样化
但也有一些靠近恒星的区域温度更高，这位天体物理学家表示：在那里，许多元素仍处于气相，而行星的组成部分完全不同。通过他们的模型，研究小组计算出在如此炎热的地区形成的行星应该是什么样：除了镁和硅，钙和铝是主要成分，几乎没有铁。这就是为什么这样的行星，例如，不能有像地球那样的磁场。由于内部结构如此不同，它们的冷却行为和大气层也会与普通超级地球有所不同。因此研究小组提出了一种由高温冷凝物形成的新型、奇异超级地球。令人兴奋的是，这些天体与大多数类地行星完全不同，如果它们确实存在的话。
55 Cnc e是其中一种奇异超级地球候选者，富含蓝宝石和红宝石，可能在蓝色和红色中闪烁。图片：Thibaut Roger
正如天体物理学家在论文中解释的那样，这种可能性很大。在我们的计算中，发现这些行星的密度比地球低10%到20%。研究小组还分析了其他密度同样较低的系外行星，观察了不同的场景来解释观测到的密度，例如较厚的大气层可能导致较低总体密度。但其中两颗被研究的系外行星，55颗Cancri e和WASP-47 e，绕恒星的轨道如此之近，以至于它们的表面温度接近3000度，而且它们很早就失去了这层气体包络层。在HD219134 b上，天气不太热，情况更复杂，乍一看，较低的密度也可以用深海来解释。但在稍远一点的地方，另一颗行星围绕这颗恒星运行，使这种情况不太可能发生。
对这两个物体的比较表明，内行星不能比外行星含有更多的水或气体，目前还不清楚岩浆海洋是否有助于降低密度。所以发现了三颗候选行星，它们属于具有这种奇特成分的新超级地球。研究人员还纠正了之前超级地球55 Cancri e的图片，这张图片曾在2012年成为头条新闻，被称为“天空中的钻石”。研究人员先前假设地球上大部分是由碳构成，但在随后的观测基础上不得不放弃这一理论，正在把这颗被认为是钻石行星的行星变成一颗蓝宝石行星。
博科园-科学科普｜研究/来自：苏黎世大学
参考期刊文献:《皇家天文学会月报》
论文DOI: 10.1093/mnras/sty3435
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