天文学家发现“热冰”行星 体积与海王星相当

　　欧洲天文学家16日宣布，他们在距地球30多光年的另一个星系中发现一颗奇异行星。之所以奇异，是因为在这一星球温度高达300摄氏度的表面，水竟然呈固态。

　　科学家将这一星球称为“热冰”行星，并解释说，“热冰”存在缘于强大压力。

　　直接观测

　　这颗行星代号为GJ436b，围绕距地球约33光年的恒星GJ436运行。

　　据路透社报道，美国科学家2004年发现这颗行星，但当时并未直接观测到它。时任天文小组成员、加利福尼亚大学伯克利分校天文学专家贾森·赖特说，他们当时所能了解的全部就是这颗星球的存在及其质量。

　　3年后，瑞士日内瓦大学研究小组利用瑞士圣吕克地区一架天文望远镜，在GJ436b从其围绕运转的恒星前方经过时，直接观测到这颗行星，并以此推算出GJ436b的体积和质量。

　　“当它从前方经过那颗恒星时，就像发生了一次小小的日食，”参与观测的天文学家弗雷德里克·蓬说，“它挡住的光量与它的体积成比例。”

　　研究小组推算后发现，这颗行星直径约5万公里，是地球直径的4倍，体积与海王星相当，质量约是地球的22倍。

　　冰质行星

　　鉴于GJ436b的体积和质量，天文学家认为，这颗行星基本由冰构成。

　　“太空”网站援引研究人员解释说，如果它和土星或木星一样，是由氢和氦构成的气态行星，那它的体积会大很多；如果它与地球或火星相似，由岩石和铁构成，那它的体积就会小得多。

　　“我们测定得体积和半径表明，GJ436b主要由冰构成，”研究小组在《天文学与天体物理学》杂志刊文指出，“它是像天王星和海王星一样的‘冰质行星’，而不是小质量的气态行星或者大质量的‘超级地球’。”

　　此外，研究人员还认为，GJ436b还可能与天王星和海王星类似，包裹在一个由氢和氦构成的薄薄的大气层内；或者与土卫二一样，完全被水包围。

　　天文学家们还发现，这颗行星距离它围绕运行的恒星GJ436很近，仅有400万公里，约是距日最近行星水星和太阳之间距离的十四分之一。科学家据此推测，GJ436b的表面温度高达300摄氏度。

　　按照常识，在如此高温下，水只能以气态存在。但事实并非如此。

　　热冰之谜

　　根据观测，这颗行星表面的水是固态，也就是人们熟悉的冰。

　　研究小组解释说，水在如此高温下仍然呈现固态，是因为这颗行星承受的压力非常大。弗雷德里克·蓬说：“水在压力下结成冰，但它却是热的，这有点奇怪。我们已经习惯了水的形态随着温度变化而变化，但实际上，水在压力下也能够固化。”

　　他说，碳在极大压力下能够转化成钻石，与此同理，水在强压下也能够转化成密度高于液态水和冰的固态水。物理学家把这些形态的水称为冰VII和冰X。“如果地球上的海洋更深一些，海底就可能会出现这种奇异的固态水。”

　　但这里还可能存在另一种解释。美国麻省理工学院太阳系外行星研究专家莎拉·西格说，这颗行星也可能是由岩石构成的类地行星。

　　她分析说，如果一颗行星包含相当于20个地球质量的岩石，大气层中包含相当于2个地球质量的氢和氦，那它的体积和质量也将符合GJ436b的特征。

　　不论如何解释，研究人员表示，这一发现都将进一步推动类地行星的观测和研究。西格说，这次研究成果意味着天文学界“在发现和描述宜居行星方向上前进了一大步”。

　　恒星GJ436是一颗红矮星，体积小于太阳，质量约为太阳的一半，亮度约为太阳的百分之一。从天文学角度看，这颗30多光年以外的恒星也算是太阳系的邻居了。（邓玉山）