一幅插图展示了一颗海洋世界正在被其恒星吞噬（图片来源：罗伯特·利亚（用Canva制作））天文学家发现了一颗位于太阳系外的新海洋世界，它绕着其母星轨道运行得极其靠近。这意味着这颗外行星，或称“外星行星”，在字面上和比喻上都处于热水中。这颗外行星绕着位于约335光年的恒星HD 176071运行，其大小约为地球的两倍半，但质量却大约是我们星球的八倍半。这向科学家们表明这颗行星大约有50%是水。它距离恒星的距离刚刚不到150万英里（约占地球与太阳之间距离的1.6%），一年仅持续14小时，HD 176071 b是一个“热水世界”的罕见例子。这种靠近恒星的距离意味着这颗行星因受到恒星引力的拉扯而体验到极端的潮汐力。这些力量正在推动被指定为HD 176071 b的行星朝着一种迅速且不可逆转的致命遭遇前进，最终将被其母恒星剧烈吞噬。这颗外行星还罕见地位于科学家所称的“海王星沙漠”中，这是一个描述非常近距离绕行其母星的海王星大小世界的缺乏的术语。这被认为是因为强烈的恒星辐射会剥离行星的气体层，从而有效地缩小它们。然而，HD 176071 b似乎违反了这一说法，因为这颗水世界意外地具有一个动态的气氛，没有被剥离。“对比开普勒空间望远镜的历史数据与六年后新的TESS（过境外行星卫星）观测，我们注意到反射光调制出现了意外的相位变化，”意大利国家天体物理研究所（INAF）的首席研究员西尔万·N·布雷顿在一份声明中表示。“这告诉我们，我们所看到的不是一张静态照片，而是一个活生生的、不断变化的气氛，其中稠密、反射性强的云层形成、演变，并沿着行星的最冷边缘移动。”HD 176071 b的另一个非凡之处在于它最初被发现的方式也相当特别。这颗海洋世界并没有横越其恒星的面前。目前，NASA确认的外行星目录已超过6000个条目，数千个未来有待确认的世界在太阳系之外。绝大多数外行星是在它们经过其母恒星面前时被发现，并导致从该恒星体发出的星光出现微小波动，这被称为外行星探测的过境方法。因此，过境方法要求行星在其恒星和地球之间经过。正如你想象的那样，这对天文学家发现新行星来说是一个相当合适的安排。银河系中大多数已知的行星并不会这样。“宇宙中绝大多数行星从地球的视角看不会在其恒星面前过境，因此它们几乎是不可见的，”布雷顿说。HD 176071 b就是这样一个世界，存在这种几何障碍，因此布雷顿和同事们必须机智地发现这个水世界。一个图表展示了外行星探测的过境方法是如何工作的（图片来源：NASA）团队仍然利用HD 176071 b的母恒星的星光来探测外行星，但转而寻找微小的亮度波动，这些波动是由于来自该恒星的光线反射到了行星上。HD 176071 b是潮汐锁定的，意味着它有一个永久的“日面”面对其恒星，而一个永恒的“夜面”朝向太空。亮度的变化是因为有时行星的夜面朝向我们，而其他时候我们的仪器看到的是它的日面。“得益于在伽利略国家天文台上使用HARPS-N仪器获得的数据集，我们已成功克服了这一几何障碍：通过极其精确地测量在其轨道旅行中行星反射光的变化，我们不仅可以探测到这些难以捉摸的世界，还可以开始对它们的结构和气氛进行特征描述，为以往几乎无法触及的行星种群打开了一扇基本的窗口，”布雷顿说。HD 176071 b的发现表明，目前的天文学技术已经足够复杂，可以对太阳系之外世界的气氛和内部结构进行特征描述。这是对那些不在地球与其母恒星之间过境的世界探测的一个重大促进。该团队的研究于8月25日星期二发表在《天文学与天体物理学》杂志上。罗伯特·利亚是英国的一名科学记者，其文章已发表在《物理世界》、《新科学家》、《天文学杂志》、《关于太空的一切》、《新闻周刊》和《ZME科学》等期刊上。他还为Elsevier和《欧洲物理学期刊》撰写有关科学传播的文章。罗伯特拥有英国开放大学物理与天文学的学士学位。请在推特上关注他 @sciencef1rst。