一些超级膨胀的系外行星可能是类似土星的环状世界

图示：HIP 41378 f是一颗围绕f型恒星运行的气态巨行星。它的质量是0.233木星，绕恒星一周需要3年时间。它的发现于2016年宣布。来源：uux.cn美国国家航空航天局

（神秘的地球uux.cn）据《大众科学》（布里利·刘易斯）：在我们的太阳系之外，有一系列不同于我们在太阳周围看到的行星。在宇宙糖果店里，有Ring Pops（土星的不那么壮观的版本），Hot Tamales（类似木星的行星靠近恒星并炽热），甚至还有棉花糖行星（巨大的蓬松气体巨星，其密度实际上与你吃的棉花糖相当！）。

这些密度极低的棉花糖系外行星——被称为超级膨胀行星——对于试图弄清楚行星是如何形成的天文学家来说是一个大难题。而且，根据新的研究，其中一些行星实际上可能并不那么膨胀。

耶鲁大学天文学家Tiger Lu是这项新工作的主要作者，他说：“很难形成如此蓬松的行星。气体行星形成的标准观点是，行星从岩石核心开始，然后重力吸引并吸积周围的气体……事实证明，在这个标准模型中，几乎不可能吸积足够的气体来创造这些棉花糖般世界所需的气体与岩石的比例。”

靠近恒星的超级膨胀可能是恒星加热行星大气层并使其变得蓬松的结果。但是，有一些奇怪的超级气泡离它们的恒星太远，这种加热无法发挥作用。一个例子是HIP-41378 f行星，这是一颗气体巨星，围绕着一颗距离地球约350光年的近乎太阳的恒星运行了三年。陆解释说：“对于这个世界来说，任何一种公认的喘息机制都是不可能的。”。

值得注意的是，棉花糖世界的超低密度来自对凌日深度的测量，凌日深度是指行星从恒星前方经过时阻挡的光量。这个数量与行星的大小成正比——更大的行星阻挡更多的光，反之亦然。但是，如果这颗行星实际上并没有那么大，而且还有其他东西挡住了光线呢？

堪萨斯大学天文学家Yoni Brande解释说：“在我们太阳系中足够大的行星中，环和卫星都很常见。”他没有参与这项新研究。“那么，我们为什么不试着看看他们能否解释我们已经掌握的一些奇怪的系外行星数据呢？”

LU的研究表明，HIP-41378 f被重力踢翻，使其向侧面倾斜，方便地使环对我们可见，从而使行星在凌日时看起来更大。陆说：“如果地球没有倾斜，我们会看到这些薄环的边缘，几乎看不见它们。”。

有趣的是，非常靠近恒星的行星不可能以同样的方式倾斜，这意味着这些特殊的超级膨胀可能是由更传统的加热而不是环的想法来解释的。陆补充道：“因此，超级烟团离宿主恒星越远，环假说就越有可能成立。”。

土星大气变化。图片来源：uux.cn美国国家航空航天局/喷气推进实验室

不过，这些光环不会像土星标志性的光环那样壮观。为了解释HIP 41378 f的观测结果，你只需要土星环大小的一半左右。此外，土星环是冰冷的，这使得它们闪闪发光，形成了我们所知道和喜爱的可识别的环状行星。另一方面，HIP 41378 f位于其宇宙邻域中更温暖的部分，使其环更可能是岩石的，因此不那么明亮和令人兴奋。

与天文学的大多数领域一样，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）可能会在这里产生巨大影响。作者提出，JWST实际上可以在未来几年内检验这个特殊的超级烟团实际上是一个环状的、不那么蓬松的行星的假设。在其他恒星周围也有更多的超级烟团观测，以帮助解开这些奇怪的系外行星的谜团。布兰德补充道：“虽然我认为JWST还没有计划对HIP 41378 f进行任何观测，但已经观测到了其他一些类似的超级烟团行星，这些结果应该很快就会公布。”。