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第158章 GJ 1214
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到10%(第一篇提过的谜题)。

这个结果让“水世界”假说重新占据上风。李默在日记里写:“十年前哈勃说‘看不清脸’,现在JwSt说‘看清了眉毛和眼睛’——虽然鼻子还在雾里,但我们知道那是个有水有云的星球。”

二、行星内部的“千层糕”:从海洋到冰核

知道大气成分后,下一个问题是:GJ 1214 b的内部是什么结构?它直径2.7倍地球,质量6.5倍地球,密度1.8克\/立方厘米——如果用日常生活中的东西类比,就像把一块岩石、一大桶水和一袋棉花揉在一起,密度比水略大。

2021年,欧洲科学家用“径向速度法”(看恒星因行星引力晃动)测出更精确的行星质量,结合JwSt的直径数据,团队构建了首个“内部结构模型”。想象把GJ 1214 b切成两半:最外层是厚达300公里的大气(氢氦为主,含20%水蒸气),,而是高温高压下的“超临界流体”(类似发电厂用的超临界水蒸气,既像液体又能流动),深度可能达5000公里(地球直径才1.2万公里);海洋体结构像钻石),硬度堪比钢铁;最中心是岩石核(铁、镁、硅),直径约地球的1.5倍。

这个“千层糕”结构颠覆了传统认知。太阳系里的冰巨星(天王星、海王星)也有冰幔,但GJ 1214 b的冰层更厚、海洋更热,像个“反向的地球”——地球是“岩石核+薄水层”,它是“水层+冰幔+小岩石核”。小周用蛋糕比喻:“地球是巧克力蛋糕(岩石为主),GJ 1214 b是慕斯蛋糕(水为主),只不过它的慕斯在1000c下煮着,底下还冻着一层冰。”

更神奇的是“热液活动”。2024年,团队用JwSt的红外相机观测到行星表面的“热点”——某些区域温度比其他地方高50c。李默推测:“超临界海洋底部可能有热泉,像地球大洋底部的火山口,释放矿物质和热量。”如果这些热泉存在,或许能支持某种极端微生物生存?这个想法让她既兴奋又谨慎:“我们不能随便说‘外星生命’,但至少知道了哪里可能有‘生命温床’。”

三、红矮星的“温柔陷阱”:潮汐锁定与恒星风

GJ 1214 b的“水世界”能稳定存在,离不开母星GJ 1214的“特殊照顾”。作为红矮星,它虽然温度低(2800c),但寿命极长(能烧几万亿年),给行星足够时间演化。但它也有“坏脾气”:恒星风(高速带电粒子流)比太阳风强10倍,像宇宙飓风般吹向行星。

2019年,tESS卫星发现GJ 1214有频繁的耀斑爆发(类似太阳耀斑,但能量低),最大的一次让恒星亮度骤增5%。团队担心:“这么强的耀斑,会不会把行星大气吹走?”但JwSt的数据显示,行星大气损失率仅为每年1000吨(比hd

b慢100倍)——秘诀在于“磁场保护”。

红矮星的磁场虽弱,但GJ 1214 b可能因“发电机效应”产生磁场(类似地球):行星内部的导电流体(超临界海洋中的离子)流动,形成保护罩。这个磁场像“宇宙雨伞”,偏转了大部分恒星风,只让少量高能粒子到达大气高层,剥离少量气体。李默感叹:“这颗行星像穿了件隐形铠甲,在恒星的‘枪林弹雨’里活了下来。”

另一个关键是“潮汐锁定”。由于离恒星太近(200万公里),GJ 1214 b已被“锁死”,永远一面朝恒星(朝阳面),一面背对(背阳面)。朝阳面温度250c,背阳面-50c,温差导致大气高速流动(时速2万公里),把热量从朝阳面带到背阳面。这种“全球大气循环”像台天然空调,让整个星球温度维持在200c左右——如果没有它,朝阳面早成蒸汽,背阳面早成冰坨。

四、争议再起:是“水世界”还是“富氢冰球”?

JwSt的数据虽支持“水世界”,但反对声从未停止。2023年底,美国麻省理工学院团队发表论文,提出“

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