表面布满了岩浆海洋，却异常明亮，这种系外行星令科学家困惑不已

随着人类发现的系外行星越来越多，我们也见识到了越来越诡异的外星世界。我们在太阳系习以为常的画面，在其他恒星中竟然反而显得特立独行。而那些系外行星表现出的离奇的特点，也让身处太阳系的我们惊愕不已。

看看太阳系，行星的分布相对比较密集，从0.4到30个天文单位之间，有的靠近太阳，温度比较高；有的远离太阳，相对比较寒冷。但是，系外行星和宿主恒星的距离，却常常能打破我们的认知，有一些能够距离宿主恒星达几百个天文单位，而最近的甚至只有几百万公里。

相对来说，我们发现的距离宿主恒星非常近的系外行星还是比较多的。其中，体积特别大的，我们称之为热木星，它们温度极高，体积和木星差不多甚至远超过木星；体积中等的，和海王星类似的，我们称之为热海王星，它们也是气体行星；另外，还有一些岩石行星也非常靠近宿主恒星，科学家给了它们一个绰号——热超级地球。

有一些热超级地球非常巨大，体积达到了地球的10倍。但更令人惊讶的是，它们的公转轨道比太阳系最内侧的水星（和太阳的平均距离约为5790万公里）还要小得多，甚至可能只有几百万公里，公转周期只有10天或者更短。

如此近的距离，带来的是一个诡异的行星世界。由于距离宿主恒星太近，所以它们接收到的能量也更多，温度也高得离谱，轻轻松松可以达到几百甚至几千摄氏度。由于高温导致气体密度下降，加上距离恒星太近、所受到的恒星风也更加强劲，所以这些热超级地球的大气层也基本都被剥离出去，只剩下死寂的岩石躯壳。而且，由于温度过高，这些岩石也都被融化，变作岩浆的海洋，在行星表面流淌，活脱脱一幅地狱的景象。

在系外行星上，这种画面已经让科学家见怪不怪了。但是，还有一些比较奇怪的现象，引起了科学家的关注，那就是表面反射率。

顾名思义，反射率就是一颗行星（或卫星）能够将宿主恒星的辐射反射到宇宙中的比例，反射得越多，它就越明亮。可是，对于这些岩浆横流的行星来说，反射率过高就有点不合常理了，因为我们常见的岩浆物质都没有这样的反射率。

行星的高反射率，要么来自表面，要么来自大气层。既然热超级地球的表面不足以反射这么多光，或许像金星这样的浓厚大气层也可能产生这个效果。但问题在于，我们前面也介绍过，热超级地球的大气都被剥离了，只剩下光秃秃的表面， 因此这个可能性也被排除了。

来自麻省理工学院地球、大气和行星科学系的行星学家Zahra Essack指出：“我们认为这些岩浆行星就是在宇宙中游荡的黑炭球——非常暗淡，几乎没有什么光亮。那么，到底是什么让它们如此明亮呢？”她指出，有些热超级地球的反射率甚至达到了50%，接近于金星70%的反射率。要知道，我们的地球也才只有30%左右的反射率而已。因此，长期以来，Essack一直对这个问题感到非常困惑。

最近，她带领着自己的团队用一种新的方法，对这个问题进行了研究，并且将成果发表在了《天体物理学杂志》上。虽然这个成果也不是最终的定论，但也给了我们很大的借鉴意义。

Essack等人的研究方法非常有趣，他们来到了麻省理工学院材料科学与工程系的铸造厂，选择了一些地球上比较常见的矿石进行了这次研究。她选择的是长石（含有钙、钠、钾的铝硅酸盐矿物）以及玄武岩（以二氧化硅为主的岩石），二者都是太阳系的行星中比较常见的岩石。

首先，她和她的同事们尝试将长石融化，模拟热超级地球表面的岩浆。结果，这些融化的长石冷却速度过快，研究团队没有测量到熔融状态下的长石有怎样的反射率。好在，冷却后形成的火山玻璃具有很好的研究价值。研究小组在多个角度对其进行了照射，研究其反射机制，从而在侧面了解了熔融长石的反射特性。

与此同时，他们也对玄武岩进行了类似的研究。他们所用的玄武岩样本来自于雪城大学的熔岩项目，在将其融化进行相应的研究之外，他们还查阅了此前的一些研究资料作为参考。通过一系列的实验，他们获得了熔融状态下和冷却后形成的火山玻璃两种状态下玄武岩的反射率，从而对热超级地球的表面进行了推测。

事实证明，就像此前猜想的一样，如果热超级地球的表面是由这两种矿物的岩浆覆盖，那么它的反射率将会非常低，其上限只有0.1，也就是只能反射不到10%的恒星辐射。Essack指出：“和地球比起来，这的确是非常暗的。完全不足以说明我们所感兴趣的行星为何有现实中这样的亮度。”

因此，这两种矿物的可能性已经被排除，他们需要寻找其他的备选，来解答这个谜题，这也是他们接下来的工作。甚至包括被排除可能的大气层因素，也被他们重新考虑，但这势必要建立新的理论。“对于这些布满了岩浆海洋的行星，我们还有很多需要去探索的东西。”Essack告诉我们，“我们一直认为这些行星只是闪亮的岩石球体，但是它们可能拥有着非常诡异的表面系统或者是大气结构，而且是一种我们此前完全不曾了解到的全新机制。”

我们寄希望于先进的探测器能够从更多角度对这些热超级地球进行研究，比如凌日外行星勘测卫星（简称TESS）以及未来的詹姆斯·韦伯太空望远镜、罗曼太空望远镜等。没有人知道，太阳系行星和系外行星有如此大的差异，到底是谁更奇葩一些，也许这些望远镜会给我们一个答案吧！