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第56章 Gliese 436 b (2/7)

b的轨道半径,仅比水星到太阳的距离近10倍,却承受着远超水星的恒星辐射。

二、gliese

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b的“基础画像”:热海王星的“极端参数”

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b的发现,本身就是一个突破:它是人类首颗通过凌日法确认的热海王星(轨道周期<10天的海王星质量行星)。它的基本参数,每一个都写着“极端”:

1.

质量与半径:“肿胀”的海王星

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b的质量是地球的22倍(约等于海王星的质量),半径却是地球的3.8倍——这意味着它的密度极低(约1.5克\/立方厘米,仅为海王星的1\/3)。低密度的原因很简单:高温导致大气层膨胀。

它的大气层主要由氢、氦组成,还含有少量水蒸气——这些气体在恒星的炙烤下,像被吹胀的气球,包裹着行星的核心。

2.

轨道与温度:“贴脸”的恒星炙烤

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b的轨道周期仅2.6天,意味着它每2天多就会绕恒星一圈。这种“亲密接触”带来的是毁灭性的高温:

表面平衡温度:约430°c(比金星还热,金星表面温度约460°c,但gliese

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b没有浓厚的温室大气层,温度稍低);

恒星辐射通量:是地球的1000倍(相当于每天被1000个太阳晒着)。

三、“热冰”的秘密:七号冰(ice

vii)的相态奇迹

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b最震撼的,不是它的高温,而是大气层中的“固态水”——天文学家通过哈勃望远镜的光谱分析发现,它的大气层中存在七号冰(ice

vii),一种在高压下形成的固态水形态。

1.

什么是“七号冰”?水的“高压变身”

水是宇宙中最常见的分子之一,但它的相态(固态、液态、气态)高度依赖压力和温度:

正常冰(ice

ih):我们在地球上看到的六方冰,形成于低压(<2gpa)、低温(<0°c)环境;

七号冰(ice

vii):立方结构的固态水,需要高压(>2gpa)——相当于地球核心压力的1\/5,或马里亚纳海沟底部压力的200倍。

在gliese

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b的大气层中,高温(430°c)与高压(>3gpa)的组合,让水蒸气跳过了液态,直接转化为固态的ice

vii。这种“升华-凝固”的跳跃,违反了地球上的相态规律,却在宇宙中真实发生。

2.

观测证据:“冰云”的光谱指纹

哈勃望远镜的宇宙起源光谱仪(cos)对gliese

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