我们对太阳系行星结构的认知,可能要彻底颠覆了。

长期以来,科学家默认银河系其他岩质行星都和地球类似:致密金属内核、硅酸盐地幔、表层稀薄大气。这套分层模型完美解释了地球,也被套用到所有系外行星研究上。但一篇提交至《天体物理学杂志》的最新研究指出,宇宙中绝大多数岩质行星的内部构造,或许和地球完全不同。

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问题的关键在于亚海王星——这类体积介于地球与海王星之间的行星,是人类发现数量最多的系外行星类型。传统理论认为它们和地球形成机制一致,只是表层气体多少有别:铁沉底、硅酸盐居中、氢盖顶。但新研究发现,在亚海王星内部4000开尔文以上的高压高温环境下,氢与熔融硅酸盐会完全相融,形成单一流体,而非互不相溶的分层结构。

这一发现彻底改写了行星内部图景。研究团队的推演显示:若行星氢质量占比不足1%,仍会形成独立金属内核;可一旦超过这个临界点,整颗行星内部将变成铁、硅酸盐与氢混合翻腾的均匀流体,从表面到中心数千公里内成分一致——没有内核,没有地幔,只有一锅"混沌浓汤"。

这种物质相融理论恰好解释了困扰天文学家多年的两个观测异常。一是"半径空隙":开普勒望远镜与詹姆斯・韦伯太空望远镜均发现,超级地球与亚海王星之间的体型行星数量异常稀少。二是半径与公转周期的特殊关联。若年轻亚海王星将大量氢封存于相融态内部,随星体降温、相融区收缩,氢会像气泡般从岩体中缓慢析出、汇入大气——数亿年间行星持续膨胀,自然造成体型分布的断层。

更关键的是,该理论给出了可验证的预测。按传统模型,年轻亚海王星应快速收缩;但新模型认为氢持续外涌会延缓这一过程,使幼年星体比理论值更为"膨胀"。人类已观测到数千万年年龄的恒星周边存在亚海王星,韦布望远镜与新一代凌星项目正对此精准测算。

当然,研究存在客观局限。模型基于实验室暂无法复刻的极端环境性质推演,内部热量收支参数也存争议,微小偏差即影响预测精度。采用的逆向建模方式偏向统计规律,非绝对定论。

但核心观点已足够颠覆:银河系数量最多的行星类型,内部或许根本没有金属内核。地球引以为傲的"蛋黄结构",在宇宙中可能只是罕见特例。我们以为的行星标准模板,反倒成了与众不同的异类。