天文学家借助詹姆斯·韦伯太空望远镜，揭开了"超级木星"行星形成机制的新线索。这一发现让巨型行星与褐矮星之间的界限变得模糊——后者常被称为"失败的恒星"。

气态巨行星主要由氢和氦构成，虽可能有致密内核，却没有类似地球的固态表面。太阳系中木星和土星是最典型的例子，但天文学家已在系外发现许多体积远超木星的巨型行星。其中最大的那些开始与褐矮星重叠——这类天体因无法维持氢核聚变而获此别称。

打开网易新闻 查看精彩图片

科学界对这些巨型行星的诞生方式长期存在争议。"核吸积"理论认为，岩石和冰质物质在年轻恒星周围的盘状结构中缓慢聚集，逐渐增长的核心最终足以吸附大量气体，形成类似木星或土星的气态巨行星。另一种可能是"引力不稳定性"：盘中部分气体快速坍缩形成大质量天体，这一过程更接近恒星的形成机制。

加州大学圣迭戈分校领衔的研究团队利用韦伯望远镜观测数据，在HR 8799星系中探寻这一谜题的答案。相关成果发表于《自然·天文学》期刊，指向了一个出人意料的结论。

HR 8799位于飞马座，距离地球约133光年。该系统的行星质量惊人，达到木星的5至10倍。它们与宿主恒星的距离极为遥远，轨道范围在15至70个天文单位之间——即便最内侧的行星，其与恒星的距离也是日地距离的15倍。行星质量跨度为5-10倍木星质量，意味着该系统中"最小"的天体也比木星重5倍。

天文学家常将HR 8799描述为太阳系的"放大版"：四颗外侧巨行星的排列方式类似木星至海王星。然而，这些行星的极端质量与宽阔轨道给传统行星形成理论带来挑战。经典的核吸积模型认为，如此大质量的行星在年轻恒星驱散周围气体尘埃盘之前，根本没有足够时间完成形成。

三类天体的区分标准涉及多个维度：质量上，恒星最重（80倍木星质量以上），褐矮星居中（13-80倍木星质量），气态巨行星最轻（低于13倍木星质量）；能量产生上，恒星通过氢核聚变释放强烈热与光，褐矮星可聚变氘但强度弱得多，气态巨行星则无核聚变；形成机制上，恒星与褐矮星通过气体云坍缩形成，而气态巨行星的诞生路径正是此次研究的核心争议所在。