一颗异常致密的系外行星，距离地球超过500光年，正在挑战科学家们对行星如何形成的理解。这个天文天体最近在《自然》杂志上被描述，它的大小与冰巨星海王星相当，但几乎重10倍——这意味着它比钢铁还要致密。
“像这样的行星不可能通过经典的行星形成模型形成，”主要研究作者、罗马第二大学托尔维加塔分校的博士候选人卢卡·纳波尼耶洛说。这颗行星被命名为TOI-1853 b，它也异常地靠近其太阳；它每1.24天绕恒星运行一周。天文学家们发现，海王星大小的世界很少出现在如此紧密的轨道上，因此将这些行星稀疏区域标记为“热海王星沙漠”。
然而，更大的谜团是TOI-1853 b是如何变得如此致密的。天文学家认为，行星通常以“自下而上”的方式形成，即旋转的原行星盘中的岩石和尘埃颗粒相互聚集，形成越来越大的团块，最终组装成一个巨大的核心。但是，当核心达到一定的临界质量时，原行星盘中压力的积累开始将额外的行星建造材料推开，从而抑制进一步的增长。TOI-1853 b似乎以某种方式直接突破了这个极限——它所拥有的固体物质是研究人员认为可以积累成单个物体的两倍。
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如果传统模型无法解释TOI-1853 b，那么什么可以解释呢？纳波尼耶洛和他的合作者提出了两种可能性。首先，这颗行星可能是由两个已存在的前行星碰撞产生的。纳波尼耶洛说，这种碰撞在行星系统的早期时期是预期的，但它们更有可能留下多颗行星，而不是形成一个单一的、更大的世界。
第二种可能性是，TOI-1853 b最初是一颗质量约为木星的气态巨行星，后来由于强烈的恒星辐射而失去了大部分大气层，最终变成了一个剥离后的固体核心。事实上，如果这颗行星曾经有一个相当大的大气层，那么现在就几乎没有残留了。澳大利亚南昆士兰大学的天文学家切尔西·黄说，这使得它即使在海王星大小的行星中也是独一无二的。黄发现气态巨行星理论特别有趣，因为这类行星的厚厚大气层通常会遮蔽内部深处的情况。黄说，如果TOI-1853 b曾经是一颗气态巨行星，那么“这是我们实际观察[气态巨行星]内部的唯一途径”。
未来对这颗行星剩余大气层的分析可能会揭示这两种假设中哪一种是正确的。如果TOI-1853 b是由碰撞形成的，研究人员预计其大气层将包含水和其他挥发性化合物。相反，如果它曾经是一颗气态巨行星，他们预计会看到一个相对稀薄的、以氢为主的大气层。