离咱们地球差不多35光年远,有一颗很特别的行星,叫L 98-59 d,它绕着一颗红矮星转。这颗行星个头不小,大概有地球的1.6倍那么大,可密度却出奇得低。科学家本来以为它就是个岩质的气体矮行星或者冰冻的水球,现在发现根本不是这么回事。原来,它的核心其实是一大锅滚烫的硫熔浆,整颗行星就像个大炉子,专门烧硫。 2024年,詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)在这颗行星的高层大气里找到了二氧化硫和其他含硫气体的踪影。地面望远镜接着确认,这些气体不是碰巧飘来的,是一直从地底冒出来的。红矮星发出来的紫外线就像吹风机,把硫化物吹上了太空,然后又在底下的岩浆海里补充回来。这样一来,硫元素就在星球内外不停地循环着。 研究人员给超级计算机喂了JWST的数据,让它从行星刚形成时的第一滴熔岩开始模拟,一直算到了现在快50亿年的变化。结果显示,它的地幔是熔融硅酸盐组成的,和地球的岩浆差不多;核心被硫化铁包着,这就把整体密度压得更低;表面还有一层薄薄的固态硫壳,外面罩着一层富氢的大气,好像给这锅滚烫的“火锅”盖了一层保温棉。这个模型也能解释为啥它的大气有时候会突然变薄变弱:恒星的高能粒子把硫化氢分解成了原子硫和氢原子,氢原子跑了,重的硫原子就又沉回去了。这种来来去去的过程,把硫都锁在了里面。 如果这次L 98-59 d真的是第一个被确定的“硫基行星”,那说明咱们以前对行星的认识太肤浅了。以前觉得岩质行星不是水多就是铁多,现在却发现有这么个全靠重元素撑场面、还能维持液态海洋的极端例子。以后JWST、阿里尔和柏拉图这些任务还要接着工作,给更多光谱库添砖加瓦。科学家想用机器学习算法把那些看不到的熔硫世界找出来——也许下一个就在下一波数据里。 火星到地球这些岩质行星刚开始的时候都经历过岩浆海洋阶段。L 98-59 d告诉我们,只要挥发性元素够多,没水也能靠硫弄出一片液态世界。研究这种极端环境,就像是给地球早期发展按了慢放键——让咱们看清了板块怎么动、大气怎么跑、行星怎么长大的原始剧本。也许哪天我们在自家星球找生命起源的时候,那颗红矮星旁边的硫色巨星会给出一个很不一样的答案。(Mark A. Garlick供图)