表面温度高达300摄氏度水却呈固态此发现会进一步推动类地行星观测和研究

地球30光年外有颗“热冰”行星

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。

代号GJ436b

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年就发现了这颗行星，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。

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“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”网站援引研究人员的解释说，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。

“我们测定的体积和半径表明，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。

强大压力形成热冰也可能由岩石构成

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”。

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