一顆異常緻密的系外行星，距離地球超過500光年，正在挑戰科學家們對行星如何形成的理解。這個天文天體最近在《自然》雜誌上被描述，它的大小與冰巨星海王星相當，但幾乎重10倍——這意味著它比鋼鐵還要緻密。
“像這樣的行星不可能透過經典的行星形成模型形成，”主要研究作者、羅馬第二大學托爾維加塔分校的博士候選人盧卡·納波尼耶洛說。這顆行星被命名為TOI-1853 b，它也異常地靠近其太陽；它每1.24天繞恆星執行一週。天文學家們發現，海王星大小的世界很少出現在如此緊密的軌道上，因此將這些行星稀疏區域標記為“熱海王星沙漠”。
然而，更大的謎團是TOI-1853 b是如何變得如此緻密的。天文學家認為，行星通常以“自下而上”的方式形成，即旋轉的原行星盤中的岩石和塵埃顆粒相互聚集，形成越來越大的團塊，最終組裝成一個巨大的核心。但是，當核心達到一定的臨界質量時，原行星盤中壓力的積累開始將額外的行星建造材料推開，從而抑制進一步的增長。TOI-1853 b似乎以某種方式直接突破了這個極限——它所擁有的固體物質是研究人員認為可以積累成單個物體的兩倍。
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如果傳統模型無法解釋TOI-1853 b，那麼什麼可以解釋呢？納波尼耶洛和他的合作者提出了兩種可能性。首先，這顆行星可能是由兩個已存在的前行星碰撞產生的。納波尼耶洛說，這種碰撞在行星系統的早期時期是預期的，但它們更有可能留下多顆行星，而不是形成一個單一的、更大的世界。
第二種可能性是，TOI-1853 b最初是一顆質量約為木星的氣態巨行星，後來由於強烈的恆星輻射而失去了大部分大氣層，最終變成了一個剝離後的固體核心。事實上，如果這顆行星曾經有一個相當大的大氣層，那麼現在就幾乎沒有殘留了。澳大利亞南昆士蘭大學的天文學家切爾西·黃說，這使得它即使在海王星大小的行星中也是獨一無二的。黃髮現氣態巨行星理論特別有趣，因為這類行星的厚厚大氣層通常會遮蔽內部深處的情況。黃說，如果TOI-1853 b曾經是一顆氣態巨行星，那麼“這是我們實際觀察[氣態巨行星]內部的唯一途徑”。
未來對這顆行星剩餘大氣層的分析可能會揭示這兩種假設中哪一種是正確的。如果TOI-1853 b是由碰撞形成的，研究人員預計其大氣層將包含水和其他揮發性化合物。相反，如果它曾經是一顆氣態巨行星，他們預計會看到一個相對稀薄的、以氫為主的大氣層。