太阳系外居然还有“蛋壳星球”？薄薄的外壳如同鸡蛋壳！那么...你猜这样的行星能煮熟吗？

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编译：王茸

校对：杨伯顺 张宇辰

审阅：牧夫天文校对组 涂天宇

美编：毫秒

后台：库特莉亚芙卡 李子琦 董腾晨

嘘！蛋壳星球出没 请注意

最近，华盛顿大学圣路易斯分校的一项研究表明，奇特的“蛋壳行星”(eggshell planet)可能存在于广袤的系外行星中。这些岩质星球有一个超级薄的外壳，薄到几乎没有地形上的变化。它们不可能有地理意义上的板块构造之说，对于能否宜居这个问题也要打个问号。

太阳系外的行星里，可能只有一小部分是蛋壳行星。天体地质学家保罗 伯恩(Paul Byrne)，也是最近发表于《地球物理研究期刊：行星》(Journal of Geophysical Research: Planets)的模型论文的第一作者，指出可能至少有三个这样的蛋壳行星在此前的天文测量中被发现。科学家们可以利用已有的和未来将要发射的空间望远镜在更精细的尺度上检验这些系外行星，进而确认它们的地质特征。

伯恩解释说：“就认识一个星球而言，了解它的板块运动至关重要。一个大型岩石行星加上板块运动，才有可能宜居。”伯恩是地球与行星科学系在职副教授，同时也是麦克唐纳行星科学中心(McDonnell Center for the Space Sciences)的研究员。”因此，当我们谈论寻找环绕其他恒星的类地行星，或是想要勾勒出行星宜居性的一般特征，板块运动尤其重要。”

“我们现在展示的是一个’怎么做‘的指南，或者说，是一本手册。假设有这样一个星球，具有一定的体积和质量、与其围绕的恒星有一定的距离，你就可以利用我们的研究结果对这个星球的特征做一些判断，包括它是否有板块运动。”

思考系外行星的新角度

迄今为止，对于系外行星的研究还是天文学家的统治领域，因为空间科学家需要相应的天文技术和仪器来探测系外行星。已发现或确认超过4000颗系外行星。伯恩的研究提供了一些新颖又具体的方法，便于其他科学家辨识蛋壳行星或是其他让人感兴趣的系外行星，那些在体积、年龄和到恒星的距离上较为特殊的存在。

伯恩介绍说，“我们已经对一些系外行星拍了照，不过他们看起来还只是围绕恒星旋绕的光斑而已。目前还没有技术能看到这些星球的表面。这篇论文只是小小的一步，在日渐增多的行星地理学或物理学研究中，努力去理解那些我们还不能直接观测的世界。”

行星的一些特征是它们固有的，比如体积、内部温度以及构成的材质。其他的特性更多是行星所处的环境决定的，比如它距离恒星有多远。人类最了解的行星就是太阳系内的行星了，但我们所了解到的并不一定“放之四海而皆准”，其他星系也可能有自己的规则。

“从公开发表的研究来看，有些系外行星的生存环境可比我们太阳系行星的环境极端多了。他们可能距离恒星更近、也可能体积更大或者表面温度更高。”伯恩和他的合作者们打算研究哪些星球或者恒星参数对行星外壳厚度起决定作用，这个外壳也就是我们所熟悉的岩石圈。

岩石圈的厚度往往决定了这颗行星是否能承载较重的地形，比如山峰，又或者能否在表面某处取得刚性与弹性的微妙平衡，使地表的一部分下沉或俯冲到另一部分之下，这些都是板块运动的标志。正是这种板块运动，地球才得以在地质变化的时间尺度中调节温度，也正因如此，板块运动是行星宜居性的重要组成部分。

为了建模，科学家们选择了一个地球大小的岩石行星作为研究起点，他们也考虑了其他大小的行星。然后，大家就开工了，据说尝试了上千个模型。

或许接近金星的一部分

研究者们发现，尽管行星质量、与恒星的距离和行星年龄都会起作用， 但表面温度是系外行星岩石圈厚度的主控因素。新模型揭示了越小、越老、越是距离恒星遥远的行星更可能拥有厚实坚硬的表层，但在一些情况下，有些行星也可能只拥有一个几公里厚的外壳，薄如蛋壳，这类行星就被称为蛋壳行星。

尽管距离能够拍摄这些蛋壳行星的表面还有好长的路要走，科学家们认为这种机制可能与金星上的低洼地带相似。这些低地是岩浆绵延的区域, 少有高地，岩石圈因为地表高温变得稀薄。

伯恩想要研究的不止这些，“我们的目标不仅仅是要去理解这些系外行星的特征，终极目标是让人类能够辨识宜居行星的特征。而且这种宜居不是短期的，是可以长期居住，因为生命需要时间才能产生，岁月积淀才能生气勃勃。”

种种努力背后的基本点还是围绕着那个终极拷问，地球，是唯一存在生命的星球吗？

伯恩对此的看法是：“这个话题太大了。大多数研究最后都和这个最终问题相关。要回答这个问题，我们需要知道的许多事情之一是去了解哪些因素会影响类地行星。我们做的研究能够展示这些因素之间的相互影响，哪些后果可能产生，哪些行星是我们需要用下一代望远镜去优先观察的。”

参考文章

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/11/211110104608.htm

责任编辑：杨伯顺

牧夫新媒体编辑部

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(众人：这里就是你出生时那个星球的所在地。

寿星：呃.....小型垃圾......

众人：我们这样给你唱生日歌！

寿星：静静看着你们不说话。

众人：火就得这么烧才行！

寿星：那我来吹吧......

众人：灭了！灭了！灭了！灭了！)

节选于《Strange Planet》，讲述外星人如何看待我们的荒唐生活 : )