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200光年外的地狱行星，熔岩海洋数千米深，风速是音速5倍

在宇宙中 ， 天文学家已经发现了许多诡异的系外行星 。 但是在看到这颗行星后 ， 他们还是震惊了 。
表面熔岩流动成了海洋、风速达到了音速的5倍、岩石蒸发成了气体变成了独特的大气层……在这颗恐怖的地狱行星上 ， 似乎什么都有可能发生 。
200光年外的地狱行星，熔岩海洋数千米深，风速是音速5倍
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这颗行星名为K2-141b ， 是科学家在2017年的时候通过凌日法发现的 ， 距离我们大约200光年 。 最值得注意的 ， 是K2-141b和宿主恒星之间的距离 。 研究表明 ， 它的轨道半长轴只有日地距离的0.716% ， 也就是大约107万公里 。 正是由于距离如此之近 ， 它的公转周期也短得惊人 ， 只有大约6.7个小时 。
虽然它的宿主恒星K2-141是一颗橙矮星 ， 属于比太阳更小、温度更低的一种恒星 ， 但是在这个距离下 ， 它仍然被宿主恒星烤得十分炎热 。 而且由于距离太近 ， K2-141b已经被潮汐锁定 ， 只有一面能够朝向宿主恒星 ， 这就使得这一面温度尤其高 ， 而且居高不下 。
200光年外的地狱行星，熔岩海洋数千米深，风速是音速5倍
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【200光年外的地狱行星，熔岩海洋数千米深，风速是音速5倍】天文学家的研究表明 ， K2-141b大约有2/3的表面都永远处于宿主恒星的照射之下 ， 这甚至可以使得它表面的温度可以高达1766℃ ， 比铁的熔点还要高 ， 甚至有观测结果暗示它表面可以超过2700摄氏度！在这样的超高温环境下 ， 表面的岩石都可能融化掉 ， 形成永远流动的熔岩海洋 ， 甚至还会有岩石蒸发成为气体 ， 形成宇宙中最诡异的岩石大气层 。
加拿大麦吉尔大学的行星科学家NicolasCowan参与了对这颗行星的研究工作 ， 他介绍说：“包括地球在内的所有岩石行星 ， 一开始都是处于熔融的状态下 ， 但是很快就降温并且固化了 ， 而这颗熔岩行星向我们展示了难得一见的这个阶段的行星 。 ”在11月3日发表于《英国皇家天文学会月刊》杂志上的论文中 ， 他也是合著者之一 。
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为了借此了解45亿年前的地球 ， 以及扩展我们对极端行星的了解 ， 天文学家把K2-141b当作重点观测对象 。 为此 ， 他们利用NASA开普勒太空望远镜的K2任务和斯皮策太空望远镜曾经对它观测后收集的数据进行了分析和研究 。
通过径向速度法的观测 ， 天文学家确定K2-141b的直径大约是地球的1.5倍 ， 质量达到了地球的5.08倍 。 计算下来 ， 它的密度和地球差不多 ， 这意味着它可能和地球有类似的结构 ， 但是铁核要更巨大一点 。 因此研究人员建模的时候 ， 把它的地壳简化为纯二氧化硅岩石 。
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（图片说明：K2-141b及其大气层的假想图）
接下来 ， 他们思考了这颗行星表面可能的状态 。 他们的分析考虑到了很多方面的因素 ， 尽量做到周到细致 ， 比如刚才提到它表面2/3面积常年处于光照之下 ， 也是他们分析得出的结论之一 。 在这样的情况下 ， 永不落下的阳光持续炙烤着行星表面 ， 将岩石融化 。 据推测 ， 这些岩石融化所形成的海洋 ， 深度甚至可以达到数千米！
随后 ， 研究人员根据假设中的三种岩石行星上常见的成分分别进行了模拟 ， 试图了解K2-141b的大气状况 。 结果证明 ， 不论是哪种成分 ， 都支持K2-141b拥有属于自己的大气层 。 虽然这个大气层并不是非常厚 ， 但是发生在这里的事情足以令我们瞠目结舌 。
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其中最令人震惊的是 ， 这样的大气层是非常恐怖的 ， 风速甚至可以达到每秒1.75公里 ， 足足是地球上音速的5倍以上！
研究人员继续研究发现 ， 在大气层的边缘 ， 温度会相对比较低 ， 以至于达不到岩石的沸点 。 于是 ， 气态的岩石会冷却下来 ， 凝结成岩石的“水珠” ， 化作一场岩石雨落下来 。 这里又分两种情况——
如果它的大气成分以二氧化硅和一氧化硅为主 ， 那么它们的液体就会落回到行星表面的海洋中；
如果大气的主要成分是钠 ， 那么这颗行星将会表现得更加诡异 ， 钠的固体就会像是地球上的冰川一样在熔岩海洋中漂浮 ， 一点点向海洋中消融 。
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当然 ， 设想了这么多 ， 又利用计算机对不同的情况进行了模拟 ， 我们却无法断定这就是真实的情况 。 天文学家们还是希望借此检测计算机模拟的能力和目前的理论分析 ， 在未来通过更多的研究与现在的推测进行对比 ， 以验证我们现在使用的方法是否可靠 。
根据计划 ， NASA将在明年的时候发射万众期待的詹姆斯·韦伯太空望远镜 ， 它的强大观测能力足以让我们对K2-141b及其大气层有更加深入的了解 。 而且 ， 在这台望远镜发射升空之前 ， 天文学家们仍然有大量关于K2-141b的事情可以去做 。
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研究团队称：他们已经获得了大量斯皮策太空望远镜的数据 ， 这可以帮助他们确定这颗行星白昼一侧和夜晚一侧的温度 ， 这对于他们判断自己的模拟结果与实际情况匹配程度有着重要的意义 。 K2-141b是一个“观测大气层的绝佳目标” ， 他们也不会停止研究 ， 希望能从它身上了解更多极端行星的气候 ， 以及地球可能曾经出现过的环境 。


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