相逢應不識，如何稱呼你：超級地球，迷你海王星還是亞海王星？

地球，毗鄰著一個藍色行星。

海王星的質量大概是地球的17倍。質量產生引力。海王星的自我引力比地球的強：這個行星把自己擠壓得更加緊實。因此海王星的半徑只有地球的四倍。到目前為止，許多已知的系外行星的大小和質量都介於地球和海王星之間。但該如何稱呼它們呢？超級地球，迷你海王星，或者亞海王星？或者所有的三種？圖源：astronomy

超級地球，迷你海王星或亞海王星

最常見的系外行星—圍繞遙遠恆星運轉的世界—是那些比地球大，卻比海王星小的行星。這聽起來很簡單，但大自然並不總是如此整齊劃一。天文學家們使用各種各樣的術語——超級地球，迷你海王星和亞海王星——來表示那些大小/質量介於地球和海王星之間的行星。不同天文學家和天文作家對這些術語的使用，混亂不堪，遠未規範。那麼這些術語到底是什麼意思呢？

有一點需要注意的是，對系外行星的研究為時未久。從20世紀90年代初，天文學家才開始對遙遠行星進行觀測和研究。僅我們的銀河系就包含著數十億顆的系外行星，所以天文學家並不總是用這些術語來表達相同的東西。他們就好像是，站在廣闊海岸邊的探險家，面對著數十億未知的島嶼。每個島嶼都是一個不同的世界……就像每一片雪花都不盡相同。

那麼我們該如何界定這些術語的意義？我們能羅列出超級地球，迷你海王星和亞海王星之間的差異和相同之處嗎？

當然可以。

美國航天局噴氣推進實驗室的行星科學家，胡仁宇，是模擬行星和系外行星大氣物理化學過程的建模專家。在他團隊最新發表的一篇名為《亞海王星》的論文中，胡仁宇是第一作者。這篇論文主要探討特定半徑範圍內的系外行星群。胡在給地球空間科普網的郵件中寫道：

迷你海王星，亞海王星，超級地球這些術語有時確實會讓人非常困惑。在本文中，我們沒有采用超級地球這個術語，因為這個術語可能意味著放大版的地球，不僅僅放大了地球的質量/半徑，也意味著放大了行星的構成（即大規模的地幔，地殼以及薄薄的海洋層）。

我們的論文主要涉及1。7-3。5地球半徑的行星。從開普勒的系外行星調查以及許多後續觀測中，我們得知，1。7-3。5地球半徑範圍內的行星群和小於1。7地球半徑的行星群是很不相同的。

這種混亂不僅僅存在我們之中。

他繼續寫道：

同樣也存在系外行星的研究界裡……如何替這些1。7-3。5地球半徑的行星合適命名，學界還未達成共識。這是因為我們至今還不清楚這些行星是由什麼構成的。如果它們是帶有大量氫氣大氣層的巖質行星，它們就可能被稱為帶有極端/奇特大氣層的超級地球。一些同事也稱它們為氣態矮星。如果它們是有著大量水層的行星，那麼它們就可以被稱為“海洋行星“或者”水世界“。如果它們是具有大量水層和大量氫氣的行星，就像海王星，這樣，它們就可以被稱為迷你海王星。

胡仁宇說，希望他的這篇論文將會，在不久的將來，促使對該質量範圍的系外行星進行更多的觀測和研究。

戴著眼鏡微笑著的胡任宇，背後是大峽谷。美國宇航局噴氣推進實驗室的胡仁宇，在關於超級地球，迷你海王星和亞海王星的領域貢獻了一些寶貴見解。謝謝你！圖源：caltech

超級地球

超級地球比地球大，卻比海王星小。它們通常（但並不總是）介於1。2-2地球半徑範圍。然而超級地球的定義主要因為它們的質量而不是大小。密度不同，它們的成分也不同。例如迷你海王星，一些低密度的超級地球可能帶有氫和氦的大氣層，高密度的超級地球可能主要由大量的水組成（水世界），或者具有稠密的核心和厚重延展的大氣層。

許多超級地球，很可能是伴隨著地質活動增強的巖質行星，就像我們太陽系裡的陸地行星一樣。它們的板塊構造甚至比地球的更先進。另一方面，一些研究表明超級地球的外殼也可能異常堅固，即使岩漿也很難衝破。

擁有海洋的超級地球，其環境可能相當適合居住，並且有利於生命的進化。科學家認為，它們可能有淺灘和島鏈，這為生物多樣性提供了理想的生存條件。

巨大的灰色行星，表面粗糙，覆蓋著海洋和雲層，飄浮在星空裡。藝術家對超級地球開普勒-62f的概念。這些行星的大小和質量介於地球和海王星之間。它們通常被認為是巖質的世界。圖源：Caltech

一項研究發現又加劇了命名的複雜性。該研究表明，在超級地球和迷你行星之間存在著另一群行星：海洋行星。這些行星的半徑是地球的2。6倍，溫度高達200攝氏度（約等於400華氏度），並且包裹著厚厚的氦氣大氣層。

即便它們比地球溫度高得多，科學家們還是相信，其中一些行星至少適合微生物的生存。

系外行星：超級地球，迷你海王星和亞海王星，星空裡飄浮著的巨大的藍色星球

藝術家關於迷你海王星的概念：這些行星的大小和質量介於地球和海王星之間，但不像超級地球那樣傾向於是巖質的。相反，它們可能擁有厚厚的氫氦大氣層，或者它們有著深深的冰層，岩石和液態海洋。圖源：sci-news。

亞海王星的情況如何？

亞海王星通常指任何半徑小於海王星的行星，儘管有些行星質量可能更大。這包括迷你海王星和超級地球。正如你所見，這些包羅永珍的標籤，卻造成更多的混淆。

但我們的太陽系中沒有亞海王星（除非能證明九號行星是一個），儘管已知，它們更常出現在那些比海王星大的恆星周圍。

雲層繚繞的大行星，另一個行星，以兩個太陽和恆星為背景，藝術家對亞海王星的概念。亞海王星可以是一個半徑比海王星小，質量卻大的行星。或者也可能是指一顆質量比海王星小，卻較大半徑的行星……在這種情況下，它可以被稱為超級海王星。圖源：Inverse。

正如我們所知，有各種各樣的行星存在，它們大小介於地球和海王星之間。為什麼不呢？試圖區分它們不是一件很容易的事情。但我們瞭解得越多，就越理解它們。希望這篇文章能提供一些粗略指南，使人們能夠了解它們的異同之處，並據此作出定義。

總而言之，區分超級地球，迷你海王星和亞海王星這三類行星，常常會給我們造成困擾，它們有什麼異同？如何定義它們？在本文，我們試圖藉助一個行星科學家的思考來釐清這些困惑。

BY： Deborah Byrd，Paul Scott Anderson

FY： 萱兒

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