木星是一顆氣態(tài)巨行星，其質(zhì)量約為地球的318倍,，體積更是高達(dá)地球的1300多倍，在太陽(yáng)系之中,，木星可謂是“行星之王”,，不過(guò)根據(jù)天文學(xué)家的觀測(cè)，在浩瀚的宇宙中,，其實(shí)還存在著不少比木星更大的氣態(tài)巨行星,，它們也被稱為“超級(jí)木星”。

“HD-114082b”就是這樣一顆行星,，在2022年初,，天文學(xué)家就通過(guò)“視向速度法”發(fā)現(xiàn)了這顆311光年外的超級(jí)木星。

所謂“視向速度法”,，是指一顆行星在圍繞其主恒星公轉(zhuǎn)的過(guò)程中,，會(huì)對(duì)主恒星產(chǎn)生一定的引力拖拽效應(yīng)，在地球上的我們就會(huì)看到,，它的主恒星有時(shí)候會(huì)朝向我們運(yùn)動(dòng),，有時(shí)候背離我們運(yùn)動(dòng)，其發(fā)出的光線也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的多普勒效應(yīng),，通過(guò)對(duì)這種現(xiàn)象的觀測(cè),，天文學(xué)家就可以確定這顆行星的存在，并且還可以計(jì)算出它的質(zhì)量以及公轉(zhuǎn)周期,。

利用這種方法,，天文學(xué)家測(cè)量出“HD-114082b”的質(zhì)量大約是木星的8倍，公轉(zhuǎn)周期為109.8地球日,，簡(jiǎn)單計(jì)算一下可知,，它的質(zhì)量超過(guò)地球2500倍，但天文學(xué)家并不滿足于此,，他們還需要進(jìn)一步確定這顆行星的體積,。

如果一顆行星穿越其主恒星與觀測(cè)者之間的區(qū)域時(shí)，觀測(cè)者就會(huì)發(fā)現(xiàn),，目標(biāo)恒星的光度會(huì)因?yàn)樾行堑恼趽醵霈F(xiàn)細(xì)微的變化,，據(jù)此就可以確定這顆行星的存在，這種方法也被稱為“凌日法”,，通過(guò)這種方法,，天文學(xué)家就可以計(jì)算出目標(biāo)行星的體積,。

要使用“凌日法”，需要觀測(cè)者的視線大致平行于目標(biāo)行星的公轉(zhuǎn)軌道所在的平面,，盡管“HD-114082b”正好滿足這一條件,，但天文學(xué)家還是需要等待它穿越其主恒星與地球之間的時(shí)機(jī)，因此在經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的觀測(cè)之后,，這顆行星的體積才得以確定,。

測(cè)量結(jié)果表明，“HD-114082b”的體積與木星相當(dāng),，正是這個(gè)測(cè)量結(jié)果,，突破了天文學(xué)家的認(rèn)知，我們來(lái)看看這具體是怎么回事,。

根據(jù)已知的宇宙規(guī)律,，假如一顆行星的半徑大于地球的3倍，或者質(zhì)量大于地球的25倍,，那么這顆行星就必定是一顆氣態(tài)行星,，為什么呢？

這是因?yàn)樵诳捎^測(cè)宇宙中,，氫元素和氦元素占據(jù)了大約97.9%的質(zhì)量,，這就意味著，當(dāng)一顆行星足夠大的時(shí)候,，構(gòu)成它的物質(zhì)就必定是以氫和氦為主的,，而我們都知道，這兩種元素在宇宙空間中基本上都是以氣態(tài)的形式存在,。

也就是說(shuō),，無(wú)論是從質(zhì)量還是從體積來(lái)講，“HD-114082b”都應(yīng)該是一顆氣態(tài)巨行星,，考慮到它的質(zhì)量超過(guò)了地球2500倍,，比木星大得多，因此它應(yīng)該歸類為超級(jí)木星,。

通常來(lái)講,，氣態(tài)巨行星的密度都要比巖石行星低很多，比如說(shuō)木星的平均密度大約為1.33克/立方厘米,，而地球的平均密度則大約為5.51克/立方厘米,，然而簡(jiǎn)單計(jì)算可知，“HD-114082b”的平均密度相當(dāng)高,，差不多是地球密度的兩倍,。

一顆氣態(tài)巨行星為什么會(huì)具備如此高的密度呢？或許我們可以將其簡(jiǎn)單地解釋為，“HD-114082b”的質(zhì)量很大,，其自身的重力當(dāng)然也很強(qiáng),，在重力的“壓縮”下，它能達(dá)到這種密度也不是不可能,。

但問(wèn)題在于,，氣態(tài)巨行星是有一個(gè)形成過(guò)程的，剛開(kāi)始的時(shí)候,，它們的體積會(huì)相對(duì)較大,，在接下來(lái)的演化過(guò)程中，雖然它們的體積確實(shí)會(huì)因?yàn)樽陨碇亓Φ摹皦嚎s”而出現(xiàn)收縮,，但它們體積的收縮會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部的溫度不斷提升,。

當(dāng)溫度上升到一定程度時(shí)，如果其內(nèi)部的熱量沒(méi)有散發(fā)出去,，那么它們的體積就不會(huì)進(jìn)一步縮小,，而在宇宙空間中,，熱量本來(lái)就不容易流失,，更重要的是，氣態(tài)巨行星的外層物質(zhì)會(huì)起到很好的隔熱作用,，這有效地阻止了其內(nèi)部熱量向宇宙空間散發(fā),。

從理論上來(lái)講，一顆像“HD-114082b”這種質(zhì)量的氣態(tài)巨行星想要收縮到如此高的密度,，需要數(shù)億年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)“冷卻”,，然而觀測(cè)數(shù)據(jù)卻表明，“HD-114082b”非?！澳贻p”,，其年齡只有大約1500萬(wàn)年，這明顯與理論不符,。

總而言之,，“HD-114082b”可以說(shuō)是突破了天文學(xué)家的認(rèn)知，關(guān)于這顆超級(jí)木星的形成方式,，天文學(xué)家暫時(shí)還無(wú)法給出合理的解釋,。對(duì)此，參與此項(xiàng)研究的天體物理學(xué)家?jiàn)W爾加·扎霍扎伊（Olga Zakhozhay,，來(lái)自馬克斯·普朗克天文研究所）表示：“我們只能說(shuō),，我們?nèi)匀徊惶私鈿鈶B(tài)巨行星的形成過(guò)程?！?/p>

好了,，今天我們就先講到這里，歡迎大家關(guān)注我們，我們下次再見(jiàn),。