系外行星L 98-59 d可能存在亙古巖漿洋——映照地球的過去？

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主譯：余路漢

校對：suu

審核：牧夫天文校對組

美編：余家勁

后臺(tái)：王啟儒

https://sorae.info/astronomy/20260409-l-98-59-d.html

從宇宙尺度來看，距離地球不算遠(yuǎn)，約35光年的地方，可能存在一顆不符合現(xiàn)有天文學(xué)分類框架的行星。

由牛津大學(xué)Harrison Nicholls領(lǐng)銜的國際研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一項(xiàng)研究成果，指出有一顆系外行星，此前被認(rèn)為可能是富含水的海洋行星——L 98-59 d，實(shí)際上可能是一種全新類型的行星——擁有深達(dá)數(shù)千公里的恒久“巖漿海洋”。該團(tuán)隊(duì)的成果論文已發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊《自然·天文學(xué)》。

【▲ 基于本次研究成果繪制的系外行星L 98-59 d（左下）想象圖（Credit: Mark A. Garlick / markgarlick.com）】

顛覆以往認(rèn)知的新類型行星？

此前，比地球稍大的行星（被稱為超級(jí)地球或亞海王星）中，密度較低的一類被認(rèn)為要么是擁有巖石核心與厚氫氦大氣的“氣態(tài)行星”，要么是被深海（或冰層）覆蓋的“海洋行星”。

圍繞飛魚座紅矮星L 98-59公轉(zhuǎn)的L 98-59 d，在2021年由波爾圖大學(xué)研究人員發(fā)表的研究中，也曾被認(rèn)為水可能占到其質(zhì)量的30%，是一顆海洋行星，從而備受關(guān)注。

然而，Nicholls等人指出，L 98-59 d既不符合氣態(tài)行星也不符合海洋行星的特征。根據(jù)最新觀測數(shù)據(jù)與模擬分析，這顆行星可能是一種富含硫和氫、可稱之為“熔融行星”的新型天體。

熾熱的巖漿洋成為硫的儲(chǔ)藏庫？

研究團(tuán)隊(duì)對L 98-59 d長達(dá)數(shù)十億年的歷史進(jìn)行模擬后，浮現(xiàn)出與以往“富水”預(yù)測截然不同的驚人內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

論文指出，L 98-59 d內(nèi)部由熔融的硅酸鹽構(gòu)成，形成了深達(dá)數(shù)千公里的巖漿海洋。而且研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這片巖漿海洋自行星形成以來從未凝固，一直持續(xù)存在至今。

2024年詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）的觀測數(shù)據(jù)暗示，L 98-59 d的高層大氣中存在二氧化硫。探測到的二氧化硫被認(rèn)為是由主星L 98-59發(fā)出的強(qiáng)烈紫外線，引發(fā)大氣中的硫化氫與水分子發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的。

通常情況下，大氣受到強(qiáng)紫外線照射時(shí)，部分組成分子會(huì)被吹向太空。但研究團(tuán)隊(duì)表示，在L 98-59 d上，巨大的巖漿海洋起到了儲(chǔ)存硫的作用。硫以硫化氫的形式從巖漿中持續(xù)緩慢釋放，從而在數(shù)十億年間維持了厚實(shí)的大氣層。

備受關(guān)注的行星系——地球過去的線索

【▲ 2025年報(bào)告發(fā)現(xiàn)的系外行星L 98-59 f（下方）想象圖（Credit: Benoit Gougeon, Université de Montréal）】

L 98-59行星系近年來成為研究熱點(diǎn)，例如2025年公布了位于宜居帶（天體表面可能存在液態(tài)水的區(qū)域）的第五顆行星L 98-59 f的存在。本次發(fā)現(xiàn)表明，銀河系中可能還存在許多我們未知的多樣行星。

地球、火星等太陽系巖石行星在形成初期，也經(jīng)歷過整個(gè)表面被巖漿覆蓋的“巖漿洋”時(shí)代。雖然L 98-59 d是一個(gè)今天的人類無法造訪的遙遠(yuǎn)世界，但對它的研究或許能為探索現(xiàn)今地球如何形成、揭示其原始面貌提供重要線索。

責(zé)任編輯：甘林

牧夫新媒體編輯部

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L 98-59 d的假設(shè)性可視化圖

圖源：NASA

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