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第235章 HAT-P-67b「1.0」(2/5)

/立方厘米——比空气的密度(0.0012克/立方厘米)高不了多少,比(约0.1克/立方厘米)还轻!

    “如果把hAt-p-67b放在水里,它会像软木塞一样浮起来,”陈默用厨房秤比喻,“1立方米的木星物质重1.33吨,1立方米的hAt-p-67b物质只重80公斤——比一个成年人的体重还轻!”

    这种“轻盈”源于它的“气态本质”。作为热木星,hAt-p-67b没有固态表面,整个星球像个被吹胀的气球,主要由氢和氦组成(像太阳的成分),外层包裹着高温高压下的金属蒸气(钠、钾等)。“想象把木星扔进炼钢炉,”小满形容,“外层气体被烤得膨胀,内部的重元素被‘摊薄’,就成了这个‘气球巨兽’。”

    团队用计算机模拟它的结构:核心是岩石和冰(质量占比不到10%),中间是液态金属氢(像地球的液态铁核,但温度高达1万c),外层是气态氢氦大气层(厚度占星球半径的90%)。“它的大气层可能有几千公里厚,”陈默指着模拟图,“站在‘表面’(如果有的话),你会感觉像在棉花堆里走路,每一步都陷下去——因为重力只有地球的1/10(木星重2.5倍地球,hAt-p-67b密度低,重力反而小)。”

    四、膨胀之谜:恒星的“烘烤”还是内部的“沸腾”?

    hAt-p-67b为什么会膨胀到这种程度?这是团队三年来的核心谜题。目前有两个主流假说,像两把钥匙,都在尝试打开“膨胀密码”。

    第一把钥匙:“恒星烘烤说”。hAt-p-67的高温辐射(7500c)像微波炉一样加热行星大气层,导致气体受热膨胀。“就像给气球打气,”陈默解释,“恒星的光压和辐射压不断‘吹’行星,让它越来越大。”但问题来了:其他离恒星更近的热木星(比如-12b,轨道半径0.02天文单位),半径也只有木星的1.8倍,为什么hAt-p-67b能“吹”到2.1倍?

    第二把钥匙:“内部热源说”。行星内部可能存在“潮汐加热”——由于轨道偏心率(椭圆轨道的扁度)或恒星的引力变形,行星内部摩擦生热,像“体内装了个暖宝宝”。“我们计算过,”小满展示模拟动画,“如果hAt-p-67b的轨道偏心率有0.1(地球是0.017),潮汐加热功率能达到10^27瓦——相当于10亿个核电站同时工作,足以让大气层持续膨胀。”

    2023年,团队用詹姆斯·韦伯望远镜观测hAt-p-67b的“热辐射光谱”,发现它的平流层(大气层中层)有过量吸收——这是“内部加热”的证据!“平流层的温度比预期高500c,”陈默指着光谱图,“说明内部热源在‘添柴’,和恒星烘烤一起,把气球吹得更大。”

    但谜题还没完全解开。最新数据显示,hAt-p-67b的大气正在“流失”:哈勃望远镜观测到恒星风中带有行星大气的氢尾迹(像彗星尾巴),每年损失约10^10吨气体。“它像个漏气的气球,”小满叹气,“一边被吹胀,一边在漏气,不知道哪天会‘砰’地炸掉——或者慢慢缩小成‘正常大小’。”

    五、1200光年的“视觉陷阱”:我们看到的“昨天”与“未来”

    hAt-p-67b的“膨胀”不仅是科学谜题,还藏着宇宙观的震撼。1200光年的距离,意味着我们看到的它,是1200年前的模样——那时北宋还在与辽国对峙,欧洲刚进入中世纪,而它已经在自己的“恒星烤箱”里,用4.8天的周期跳了1200年的“热舞”。

    “如果现在给它拍张‘实时照片’,”陈默用卷尺比划,“需要等1200年后才能收到——就像给古人寄信,他们收到时,我们已经不在了。”更奇妙的是,由于它离恒星极近,从地球上看,hAt-p-67b的凌日现象会“盖住”恒星的一小块,而它的影子(如果有)会以每秒70公里的速度掠过恒星表面——这种“宇宙之舞”的节奏,比人类眨眼还快(凌日过程仅3小时)。

    团队曾用“掩食法”观测它:当行星转到恒星背面时,恒星的光会被行星大气折射,在光谱上留下“指纹”。“这像给行星‘拍x光’,”小满说,“我们发现它的大气有‘逆温层’——通常温度随高度降低,它却反着来,高层比低层热,像冬天房间里开着暖气,窗户却结霜。”这种反常结构,可能是膨胀的关键:逆温层像“隔热层”,阻止热量散失,让大气层持续受热膨胀。

    六、观测背后的“追星人”:在数据中寻找“不可能”

    hAt-p-67b的发现,是团队“不放弃异常数据”的结果。2021年夏天,当第一次复测数据确认“半径2.1倍木星”时,陈默在办公室坐了一整夜。“我翻遍了所有行星数据库,没找到类似的案例,”她回忆,“当时想,要么是我们算错了,要么就是推翻了‘热木星膨胀极限’的理论。”

    接下来的两年,团队像侦探一样排查“错误可能”:检查望远镜校准(没问题)、排除恒星伴星干扰(用自适应光学望远镜确
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