如今，艾米已经晋升为教授，她的办公室墙上挂着HD 的光变曲线图，那条小小的“凹陷”被她称为“宇宙的微笑”。她说：“每次看到它，就想起那个寒冷的夜晚——我们以为自己在研究一颗普通恒星，没想到它藏着宇宙最极端的生命故事。HD 不是特别的星，但它让我们看到，平凡的恒星也能孕育不平凡的世界，就像太阳孕育了我们。”
夜深了，莫纳克亚山的风卷着草叶掠过望远镜穹顶。HD 的光芒依旧稳定地抵达地球，它的行星HD b仍在3.5天的周期里绕着它旋转，大气尾巴在恒星风中飘荡。这颗“太阳双胞胎”和它的“热木星”，像一对沉默的伙伴，在150光年外的飞马座里，继续书写着宇宙关于行星、大气与命运的永恒故事。
第二篇：飞马座“实验室”的日常——HD 与它的“热木星”伙伴
艾米的办公桌上摆着个迷你太阳系模型，其中木星的位置嵌着颗小红灯——那是HD b的“替身”。每当她抬头看向窗外莫纳克亚山的星空，总会想起2003年那个清晨：哈勃望远镜传回的图像里，那颗“热木星”拖着20万公里长的氢尾巴，像宇宙写给恒星的一封褪色情书。如今二十年过去，HD 和它的行星伙伴，已从“首次发现”的轰动，变成了天文学家手中的“万能实验台”，每一个新数据都像拆开一份未知的礼物。
一、大气成分的“新菜单”：从钠到“宇宙鸡尾酒”
第1篇幅里，哈勃望远镜在HD b的大气中找到了钠的“指纹”，但天文学家们知道，这不过是大气成分的“开胃菜”。2010年，斯皮策太空望远镜（擅长红外观测）对准这对伙伴，试图捕捉更深层的信息——就像用红外线扫描人体，能看到皮肤下的血管。
结果让团队炸开了锅：光谱中出现了水蒸气（H?O）的吸收信号！要知道，HD b表面温度高达1000℃，水在这里不是液态，而是高温蒸汽，混杂在氢气、氦气里像一锅沸腾的“宇宙浓汤”。更意外的是，他们还找到了二氧化碳（CO?）和甲烷（CH?）的痕迹——这些在地球上与生命相关的分子，竟出现在“地狱行星”的大气里。艾米的学生小林当时激动得差点打翻咖啡：“老师，这就像在火山口找到冰块，完全违反直觉！”
为什么高温下会有这些分子？原来，HD b的大气存在“垂直分层”：下层是高温高压的氢氦“海洋”，上层却因恒星紫外线的照射，发生光化学反应，生成更复杂的分子。就像地球大气的臭氧层，看似寒冷却能分解污染物。天文学家把这称为“逆温层现象”，HD b成了首个被证实存在这种现象的系外行星，为研究极端环境下的化学平衡提供了样本。
后续的观测更像“点菜”。2020年，欧洲空间局的盖亚卫星（测距精度极高）配合哈勃，发现大气中还有钾（K）和钛氧化物（TiO）的踪迹。钛氧化物在地球上常被用作白色颜料，在高温下却有“空调”作用——它能吸收恒星光，让大气下层不至于过热。这解释了为何HD b没被恒星烤成灰烬：大气中的“防晒霜”在默默调节温度。如今，这颗行星的大气成分清单已有十几种元素，像一份不断更新的“宇宙鸡尾酒配方”，每一种成分都在诉说恒星与行星的博弈。
二、行星内部的“洋葱模型”：剥开“热木星”的心
知道大气成分还不够，天文学家们总好奇：HD b的内部是什么样？它明明和木星一样大，质量却只有木星的68%，像个“充气过度的气球”。2015年，艾米团队联合加州理工学院，用“凌日 timing 法”（通过行星凌日的精确时间变化反推质量分布）揭开了它的“洋葱结构”。
简单来说，如果行星内部密度均匀，凌日时间会像钟表一样准；但如果内部有“高密度核心”，引力会让行星在轨道上“微微加速”，导致凌日时间提前或延后。通过分析十年间的凌日数据，团队发现HD b的核心是颗直径约地球3倍的岩石核，外面裹着一层厚厚的冰（水冰、氨冰）和甲烷冰，最外层才是氢氦大气——总重量占行星质量的90%以上。
这个发现颠覆了“气态巨行星全是气体”的认知。就像洋葱一样，HD b从内到外分四层：岩石核（铁、镁、硅）、冰幔（水、氨、甲烷）、过渡层（电离气体）、大气（氢氦为主）。更神奇的是，冰幔并非固态——高温高压下，冰会变成“超离子态”，水分子中的氧原子固定成晶格，氢原子却像金属中的电子一样自由流动，导热性比铜还强。这层“热冰”可能是行星保持稳定的关键：它像隔热层，防止内核热量过快散失。
小林曾用厨房比喻给中学生做科普：“想象一个夹心蛋糕，中间是巧克力豆（岩石核），外面裹着冰淇淋（冰幔），再裹层奶油（大气）。HD b就是宇宙版的巨型蛋糕，只不过它的‘奶油’在1000℃下沸腾，‘冰淇淋’在高压下不会融化。”这个比喻让学生们哄堂大笑，却记住了行星结构的复杂性。
这章没有结束，请点击下一页继续阅读！
喜欢可观测Universe请大家收藏：(m.xtyxsw.org)可观测Universe天悦小说网更新速度全网最快。