神秘的“烟炱行星”可能隐藏在恒星之间

天文学界普遍认为，银河系中最常见的行星类型之一是“水世界”，推测其内部富含水或冰。但密歇根大学李捷（Jie Li）团队最新研究显示，一些行星的低密度、容易被误判为富水，而实际上它们的主要成分可能是富含碳、氢、氧、氮的炱状有机物。科学家估计，“烟炱”在彗星总质量中占比可达40%。

艺术家描绘的“烟炱行星”及其形成过程。图片来源：Ari Gea/SayoStudio

研究指出，类似雪线（snow line， 即恒星周围水冰能稳定存在的距离），在行星形成盘中还存在一个“烟炱线”（soot line），指的是这种有机物可稳定留存的位置。在炱线至雪线之间的中间区域，适宜形成富含炱但缺乏水的行星；在雪线之外则以水与炱混合为主，形成“炱-水世界”。模型估算，这些炱主导的行星炱含量可达25%，而“炱-水世界”则炱含量为15-20%，水分则从25%到50%不等。

辨别“烟炱世界”与“水世界”极为困难。现有行星质量和半径数据，无法区分两类行星，导致许多原以为的“迷你海王星”其实可能是由有机碳而非水构成。作者们建议，只有分析行星大气成分，才能精准判断行星归属哪种类型。

观测显示，如K2-12b、TOI-280d等部分系外行星大气中检测到了甲烷和二氧化碳，支持其属于“烟炱世界”或经历过由外向内迁移。特别是TOI-280d碳氧比异常高，更接近理论“炱行星”定义。

科学家指出，“烟炱行星”在宜居性方面有独特含义：它们或许拥有钻石内核，导致挥发物循环缓慢，难于产生保护生命的磁场，但也富含甲烷等有机物，为源起生命所需的前生化过程提供原料。

论文结论认为，后续需要更细致的大气观测和理论建模，以厘清水世界与烟炱世界的界限。

编译自/ScitechDaily