在一项新研究中，天文学家发现了一个巨大的行星核正环绕一颗遥远的恒星运转。这是一个前所未有的发现，或许将为行星的形成、演化和多样性研究提供更多的信息。
研究人员表示，这个被称为“TOI-849b”的行星核与科学家之前所见过的任何行星核都不一样，其内部可能隐藏着大量令人兴奋的信息。这项新研究的第一作者、英国华威大学物理系的研究者大卫·阿姆斯特朗说：“这颗行星的发现表明，行星的形成和演化方式很不寻常，而且是以往对太阳系的研究所意想不到的。”
“行星的种类非常多，而且多样性极高，天文学家每个星期都会发现更多的行星。我们越来越清楚地知道，不应该对这些奇怪的新发现感到惊讶，”阿姆斯特朗说，“幸运的是，通过了解像TOI-849b这样的行星如何形成，将有助于我们理解太阳系是如何形成的。”
TOI-849b是由美国国家航空航天局（NASA）的凌日系外行星巡天卫星探测到的。该卫星于2018年4月发射至地球轨道，迄今为止已经发现了50多颗系外行星，以及2000多颗尚未确认的候选行星。“TOI-849b”中的“TOI”便是“TESS object of interest”的缩写，含义为“TESS关注对象”。顾名思义，TESS采用“凌日法”来搜寻外星世界。简单来说，TESS会观测恒星亮度的细微变化，而这些变化是由绕恒星运行的行星越过其表面而产生的。
TESS的观测显示，TOI-849b距离其母恒星非常近，公转一圈大约为18小时。这一轨道区域被称为“海王星沙漠”，因为那里很少有海王星大小的气态巨行星。TESS的数据显示，这个新发现的天体大小与海王星相当，但它与海王星却非常不同。
首先，海王星是一颗相当冷的星球，而阿姆斯特朗和同事们发现，TOI-849b的表面温度可能在1530摄氏度左右。研究人员还使用高精度径向速度行星搜索器对该天体进行了研究。HARPS安装在欧洲南方天文台位于智利拉西拉天文台的ESO 3.6米望远镜上。和其他类似的摄谱仪一样，HARPS可以让科学家精确地追踪恒星运动，揭示它们在轨道运行的行星的引力作用下来回移动的程度。
HARPS的数据表明，TOI-849b的质量是海王星的2到3倍，而海王星本身的质量是地球的17倍。“TOI 849 b是迄今发现的质量最大的类地行星，其密度与地球相仿，”阿姆斯特朗在一份声明中说，“我们的预期是，这么大的行星在形成时，会吸收大量的氢和氦，并逐渐成长为类似于木星的气态巨行星。然而我们却看不到这些气体，这意味着TOI 849 b是一个裸露的行星核。这是我们第一次在恒星周围发现气态巨行星的完整裸露核心。”
天文学家目前还不清楚TOI-849b是如何演变至这一奇特阶段的。它可能曾经是一颗气态巨行星，在冒险太过靠近母恒星时失去了大气层；或者，它也可能与另一颗行星发生了碰撞。研究人员表示，在TOI-849b的轨道上，恒星辐射虽然强烈，但还不足以完全摧毁巨大的气体大气层。还有另一种可能是，TOI-849b从未积聚足够的气体，以至于无法形成类似木星的形态。
“这是一个谜团，也是一个很好的问题，”阿姆斯特朗说，“我认为关键的线索在于，TOI-849b处于海王星沙漠，这暗示了一段十分罕见的历史。对我来说，这可能意味着一条更不寻常或更有侵略性的演变路径，可能是潮汐扰动，或是形成过程中的撞击所致。不过，我们还需要更多的研究才能确定。”
尽管TOI-849b是第一个在其他恒星周围发现的行星核，但在我们所处的太阳系中，可能也存在着类似的天体，比如灵神星（16 Psyche）。这是一颗奇特的小行星，几乎完全由铁和镍构成。一些科学家认为，灵神星很可能是一颗火星大小的行星裸露的金属核心。
在不久的将来，我们会对灵神星有更多的认识。美国国家航空航天局正在开发一项任务，同样名为“灵神星”。该任务探测器计划于2022年8月发射，并于2026年抵达这颗宽度约226公里的小行星。
阿姆斯特朗等人的研究结果于7月1日在线发表在《自然》（Nature）杂志上。（任天）
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