海王星大小的超大質量系外行星，密度竟然比鋼還大

恆星 TOI-1853 也稱為 TYC 1468-1031-1 或 TIC 73540072，是顆位於牧夫座的穩定活動 K2 型矮恆星，距離太陽約 545 光年，質量約太陽 85%。此恆星有一顆密度超高的系外行星 TOI-1853b，以極近距離繞恆星運轉，一週僅 1.24 天。

系外行星TOI-1853b半徑約地球3.5倍，質量約地球73倍，為已知海王星大小氣態行星質量兩倍，密度比鋼還大，每立方公分9.7公克。

▲ 天文學家認為，海王星大小的行星TOI-1853b，形成過程曾和其他巨大行星高速劇烈撞擊，因此產生如此高密度的獨特物質成分。（Source：Luca Naponiello）

最新成果顯示，系外行星形態、組成和種類十分多元。許多和太陽系行星完全不同，但多數質量介於岩石行星和海王星、天王星之間。TOI-1853b最奇特之處，在雖然大小與大部分氣體組成的海王星相當，卻是顆大部分岩石組成的行星。

天文學家推測，TOI-1853b形成時應經過多次和其他行星劇烈碰撞與熔合。撞擊時讓大氣密度較小的物質、水都蒸發散逸，最後留下富含岩石的高密度行星。經電腦模擬行星撞擊數據顯示，需在富含水的環境，且和其他行星以超過每秒75公里高速撞擊，才能形成TOI-1853b如此高密度的行星。

上述行星形成過程出乎大多數人意料。故科學家據此結果，擴大模擬行星撞擊時強度，同步修正行星演化模型。

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（本文由 台北天文館 授權轉載；首圖來源：Jingyao Dou / University of Bristol）

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