直径近9200万公里的“铁球”？31光年外，天文学家发现奇葩行星

在太阳系内，一共有八颗行星，按照形态可以分为两类，分别是气体行星和岩石行星。在银河系，系外行星也基本上都处在这两类中。不过，也有一些例外……

在距离地球大约31光年（9.5秒差距）的地方，有一颗名叫Gliese 367 b的系外行星。2021年的时候，天文学家利用美国宇航局的TESS（凌星系外行星巡天卫星）发现了它。TESS的特点，就是利用凌星法发现系外行星。也就是说，当这颗行星运行到宿主恒星和地球之间时，会影响宿主恒星在我们眼中的亮度，天文学家可以借此推测系外行星的存在。

这种方法有一个好处，那就是恒星亮度变化的周期来自系外行星的公转周期，因此天文学家可以轻松地对系外行星的轨道有初步的了解，还可以通过亮度变化幅度推测其直径。

事实证明，Gliese 367 b确实与众不同。太阳系的行星，公转周期都是以日或者年为单位进行衡量，而这颗行星却是以小时作为单位来计算的。惊人的是，它围绕宿主恒星公转一圈，只需要7.7个小时。因此，天文学家将它归类为一种罕见的行星种类——超短周期行星。迄今为止，人类发现了超过5500颗系外行星，只有不到200颗属于这一类。

就在发现它的同一年，天文学家对这个系统进行了进一步的观测，他们利用欧洲南方天文台的高精度径向速度行星搜索器（HARPS），对它的质量进行了测量。再加上此前测量的行星半径，天文学家就能够计算出它的密度了。

结果表明，Gliese 367 b的直径是地球的72%左右，也就是接近9200万公里。一般来说，比地球大的系外岩石行星被天文学家称为超级地球，而像Gliese 367 b这种稍微迷你一点的系外行星，通常被称为超级水星。然而，它的质量达到了地球的55%，这意味着它的密度几乎比地球高了一半。

要知道，地球的平均密度大约是5.52克/立方厘米，在太阳系八颗行星中已经是最高的了。作为对比，铁的密度大约是7.8克/立方厘米，Gliese 367 b竟然比铁的密度还高。

最近，研究人员利用HARPS对它进行了一次新的观测，结果表明，两年前的惊人数据，对它还是低估了。在9月14日发表于《天体物理学杂志通讯》上的研究报告中，他们介绍：Gliese 367 b的质量应该是地球的65%，这比前年的数据大了近2成；而它的直径数据则缩小了一点，大约是地球的72%。

按照新的数据来计算，Gliese 367 b的密度达到了地球的2倍，用“铁球”来形容它不仅一点也不为过，甚至还贬低它了。

我们知道，对于一颗行星来说，越靠近核心处，密度往往越大。在地球上，也只有地核的密度能和这颗行星相提并论了。

难道Gliese 367 b仅凭平均密度，就能和地球的核心不相上下？研究人员并不这么认为，恰恰相反，他们推测，这颗行星很可能这是一颗更大的行星的内核。凭借最新的观测结果，他们认为，Gliese 367 b有91%质量都被核心占据。

也就是说，在Gliese 367 b所在的系统刚刚形成的时候，它也像地球一样，外层有岩石的外壳和富含硅酸盐的幔结构。只不过宇宙中的碰撞事件时有发生，又过于剧烈，以至于原来的那颗行星的外部结构被剥离，只留下裸露、高密度的核心。

在太阳系中，也有类似的天体，那就是水星。根据目前的研究，水星的核心所占的体积比例非常高。天文学家推测，它很可能也拥有着比今天更厚的壳和幔，但是在天梯撞击过程中被剥离了。即便如此，水星的密度还是没有达到Gliese 367 b这么夸张的级别，甚至还没有地球高。

当然也有一种可能性，那就是Gliese 367 b恰好形成于原行星盘中铁元素极度丰富的区域，也就是说它天生就有这么惊人的密度。不过这个概率实在太小了，天文学家甚至不能确定原行星盘中是否真的存在一个富铁区域。在2020年的一项研究中，有天文学家模拟了行星的形成过程，结果也并没有模拟出这样的情况。

还有一种情况，这种情况和第一种类似，Gliese 367 b是某颗行星的核心。但原来的行星不是类地行星，而是类似于行往下的气体行星。这颗行星最初并不是形成于这里，而是在其他天体的干扰下迁移了轨道，来到宿主恒星附近。这里温度过高，恒星辐射又太强，最终将外层的气体全部吹散，留下了这个致密的核心。

想要彻底了解Gliese 367 b的演化历程，需要对整个系统进行精确观测才可以。目前的理论认为，这种超短周期行星通常形成于多行星系统。在这一次观测中，研究人员还真的发现了Gliese 367 b的两个同伴。这两颗系外行星体型也都不大，公转周期分别是11.5天和34天。

研究人员提出，新发现的两颗行星也从侧面降低了Gliese 367 b形成于富铁原行星盘的可能性。尽管尚不能完全排除这种可能性，但他们仍然认为Gliese 367 b的巨大密度来自外壳在碰撞过程中被剥离的情况更有可能是真正的原因。

就算是这么剧烈的碰撞，也未必是一蹴而就的。也许它经历了多次撞击，外部相对较轻的结构才被全部炸掉，留下这个光秃秃的核心。