从未见过这样的系外行星！在730光年外，它给科学家带来了疑惑

众所周知，行星一般可以根据表面的状态分为两种：气体行星和固体行星。

根据太阳系内的行星来看，我们发现：气体行星普遍体积较大，比如木星、土星、天王星和海王星；而固体行星体积相对小一些，如地球、金星、火星和水星。

即使在太阳系以外，系外行星也遵循着类似的规律。通过对已知的系外行星的观测，我们可以推测其大概的直径和质量，发现这个现象也适用于这些行星。虽然还没有完全准确的理论来解释这个情况，但科学家们相信大体积的行星一般都是气体行星，而体积小的行星一般都是固体行星，其中的分界线大约是2.5倍的地球质量。

可是，凡事总有例外。最近，科学家还真的发现了一颗特立独行的系外行星。

这颗行星叫做TOI-849b，距离我们大约730光年，是由NASA的凌日外行星勘测卫星（Transiting Exoplanet Survey Satellite，简称TESS）在今年年初时发现的。TESS寻找系外行星的方法，就是我们说的凌日法。通过系外行星凌日时导致恒星亮度的微弱下降，它可以确定系外行星的存在。同时，它也可以借此方法对系外行星的一些参数进行估算。

从体积上来看，它略比海王星小一点点。因此，科学家第一直觉认为：这是一颗气体行星。然而，当他们计算其质量的时候，却惊讶地发现：它的质量比海王星质量的2倍还要重。

那么，科学家是如何计算TOI-849b质量的呢？

我们知道，天体之间是有引力作用的。当TOI-849b位于宿主恒星周围不同位置的时候，会导致宿主恒星有微小的摄动效果，继而导致恒星的光谱发生变化。通过多普勒光谱仪，我们可以知道行星与恒星之间的质量比例。同时，我们知道它的宿主恒星的质量，因此很容易计算出来，它的质量是地球的39.1倍。

经过计算可以发现：它的密度约为每立方厘米5.2克，几乎和太阳系密度最高的金星以及地球两颗行星类似！英国华威大学的天文学家David Armstrong指出：“在它这样体积的行星之中，它已经是我们已知最重的了。对于海王星这样大的天体来说，它的密度太高了，我们从中可知，这颗行星一定有不同寻常的历史。”

TOI-849b的惊人密度分明是在告诉我们：它很可能有一个固体的表面。可是，它的体积已经远远超过了我们对于岩石行星的理解，它到底为何会有这样庞大的固体身躯呢？

科学家认为：导致这个现象的原因可能有两种。第一种可能是，它本身就是一颗岩石行星，岩石行星的理论体积应该不止于我们以往的认知；另外一种可能，就是它原本是一颗更加巨大的气体行星，但是大气层被剥离出去，只留下了一个巨大的核心，科学家用亡灵（Chthonian）行星这个名字，来指代这种只剩下内部“遗骸”的行星。

在此之前，亡灵行星还只是存在于理论之中，从来没有人真的发现过这种行星。这一次，科学家们相信TOI-849b证明了这种天体的存在。Armstrong非常有信心地说：“这是我们首次在一颗恒星的周围发现气体巨星的内核完全暴露在外面。”

他介绍说：“TOI-849b是目前发现最大的拥有岩石表面的行星——它的密度接近于地球。我们推测，如此巨大的行星在形成的过程中会吸积大量的氢和氦，最终成长为类似于木星一样的天体。然而实际上，我们并没有发现这些气体，这告诉我们：它是一颗裸露在宇宙中的行星内核。”

他们之所以有这样的推测，是因为TOI-849b的确处于这样的环境中。据观测，它围绕着一颗类似于太阳的宿主恒星公转，周期仅有18个小时。即使是太阳系最内侧的水星，公转周期也是它的近120倍。由此可见，TOI-849b距离宿主恒星的距离非常近。

在如此近的距离之下，TOI-849b每天接受着宿主恒星高温的炙烤和强大的辐射，其表面温度高达1800开尔文（1530摄氏度）。

科学家推测，TOI-849b原本拥有一个类似于木星的大气层，但是后来完全被剥离了。从理论上讲，这应该与宿主恒星有密切的关系，恒星的高温不断蒸发行星的大气层，并且利用强大的辐射将其吹散。但是，科学家认为，这不足以解释TOI-849b失去所有大气的原因，可能还有其他因素也参与了这个过程，比如与另一个巨大行星的碰撞。

另外，他们还提出了另一个可能：TOI-849b原本是以气体巨星的模式生长的，但是由于它形成时间比较晚，周围的原始行星盘已经没有剩下足够的气体物质了，所以仅仅形成了一个内核就戛然而止。

Armstrong指出：“二者皆有可能，TOI-849 b要么曾经是一个气体巨星，要么就是一个'失败的'气体巨星。这是我们第一次发现这样的行星，也是第一次有这样的机会以一种我们在太阳系内不可能获得的机会来观测一颗气体行星的核心。”

长时间以来，科学家们一直想搞清楚木星这样的气体巨星或者海王星这样的冰巨星内部，究竟是怎样的结构。如今，这样一个鲜活的例子就这么赤裸裸地展现在我们的面前。我们不用穿透它浓厚的大气层再去研究其内部结构，TOI-849b已经将最深处的秘密暴露出来了。

正因如此，科学家们才如此兴奋。也许，随着我们对TOI-849b这样的亡灵行星发现和了解得越来越多，太阳系内气体行星的秘密也将一点点解开。这样完美的机会，科学家是绝对不会错过的。