衆所周知，太陽系内的四顆巨型氣态行星——木星，土星，天王星，海王星都有行星環。那這些密度極小，被稱為超脹棉花糖的外星行星會有行星環嗎？
在一顆巨大的亮白、黃色的光球前有一個小橢圓，那是一顆有行星環的行星。
藝術構思：一顆有行星環的超脹外星行星從它星系的恒星面前經過。
圖源：Robin Dienel/卡耐基科學
迄今為止，這些被叫做超脹行星或棉花糖行星是在行星探索過程中發現的最奇怪的外星行星。它們似乎有着極小的密度，甚至比太陽系内的土星還小，後者在很長一段時間内被吐槽說如果找得到一片夠大的海洋裝它，它輕到可以浮在上面。華盛頓卡内基研究所的研究員對于這些外星世界已經有了一個新思路。2020年3月2号，他們宣稱這些超脹行星可能并不像最開始想的那樣是膨脹的。如果有别的解釋呢？主研究員Anthony Piro 做了如下陳述：
我們在想，要是這些行星完全不像棉花糖一樣蓬松呢？要是這些超脹行星看起來這麼大完全是因為它們被行星環圍着呢？
這篇聯合同行審議的論文于2月28日在天文期刊釋出。
超脹或棉花糖行星的特點在于與它們的巨大半徑相對照的不那麼大的品質。它們的密度很小。不久前，當它們首次被發現時，這些與太陽系内行星明顯的差異，實在令人驚奇。
在圖裡有一顆類日恒星和其他的恒星，在它們旁邊有三顆行星，一顆紅色、一顆金色、一顆藍色。
這三顆巨行星于2012年被發現并于2014年被定義為超脹天體，它們繞開普勒—51運作，本圖是關于它們的藝術構思中的最好示例。它們離地球大概2600光年遠。
圖源：美航局/歐航局/L. Hustak/ J. Olmsted/ D. Player/ F. Summers (STScI)/ Hubblesite.
有趣的是，這些超脹行星，至少其中一些，它們可能更像土星或太陽系内的其他巨行星而不像我們的第一印象：棉花糖。衆所周知，太陽系内的四顆巨型氣态行星——木星，土星，天王星，海王星都有行星環。那這些密度極小的超脹行星會有行星環嗎？
外星行星很難被發現，要在遙遠恒星的亮光之下看到它們實在是太難了，它們旁邊的行星環就更不用說了，難上加難！研究人員想知道，在遙遠的外行星上的外星宇航員是否能看得到咱們太陽系和土星環呢。或是因距離太過遙遠，他們會不會把土星誤認為是超脹行星呢？根據加州理工的Shreyas Vissapragada的說法：我們在想，如果從另一個遙遠的世界看着太陽系，你會不會把土星認成帶環的行星，或者對外星宇航員來說它似乎就是顆膨脹行星？
黑色背景中被行星環圍繞的陰影裡的巨型天體。
卡西尼号于2017年2月3号觀測的空中視角下的土星環。這些棉花糖外星行星會有相似的行星環嗎？
圖源：美航局/加州理工-噴氣推進實驗室/太空科學研究所/美航局科學
在對這個問題進行全盤考慮的時候，研究人員顧及到當一顆帶環的巨型行星運作到它的恒星前時它會怎麼出現，以及可能存在于超脹行星周圍的行星環是何種物質。他們的結論是行星環可以解釋部分超脹行星發現，但是大機率不能解釋全部發現。根據Piro的話：這些行星的運作軌道很接近它們的主星，這意味着行星環很有可能是岩狀而非冰狀。但是岩狀行星環的半徑隻能是那麼大，除非這岩石疏松多孔，是以不是每顆超脹行星都符合這些限制條件。
研究人員發現了三顆有行星環的優秀的候選超脹行星：Kepler-87c, Kepler-177c and HIP 41378f.這三顆行星最近正由哈勃望遠鏡觀測，它們正繞着離我們大概2600光年的類日恒星Kepler–51運作。它們差不多和木星一樣大，但是隻有其1%的品質。它們的大氣層由輕氣體氫氦組成，被一層厚重的甲烷氣體覆寫。
站在樹前笑的人
卡耐基科學研究所的Anthony Piro ，這一新研究的帶頭人。
圖源：卡耐基科學中心
這些行星似乎在快速變小，每秒向宇宙噴射數以億噸計的物質，這證明棉花糖形态可能隻是它們演化過程中短暫的一環。它們最終可能看起來更像迷你版的海王星。
測定這些行星是不是真的有行星環，就需要NASA的詹姆斯韋博空間望遠鏡這個後續裝置了，它計劃在2021年發射。如果計劃實作，将有助于科學家們研究更多關于這一類世界形式以及它們與真正的超脹行星、其他巨型外行星和太陽系内巨行星之間的差異。
最終結論：一項新的研究表明棉花糖外星行星可能并不像我們的第一印象那樣是膨脹的，相反，他們可能像土星那樣，有行星環。
作者: Paul Scott Anderson
FY: CH
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