天文
宇宙里最大的行星
“超级木星”仙女座κ b的质量大约是木星的12.8倍
天文学家发现了比木星宽两倍以上、重量超过10倍的行星，但行星的大小是有限的。
自三十年前天文学家首次观测到太阳系之外的行星，也就是所谓的系外行星或外行星，我们就知道银河系中的行星，甚至更广阔的宇宙中，有各种各样的宽度和质量。
但这些行星到底能有多大？我们目前所知的最大行星是什么？
在1992年发现第一颗外行星之前，巨大的气体行星木星就是已知最大行星的代表，它的直径大约是地球的11倍。但与我们后来发现的一些巨型行星相比，木星只能算是小巫见大巫。
确定行星大小时需要考虑两个指标：它的直径(两倍半径)和质量。
根据第一个指标，“最大的外行星的行星半径大约是木星半径的两倍，”日内瓦大学的系外行星博士后研究员Solène Ulmer-Moll说。“这些是绕着它们的母星非常接近的极端天体。”
行星的宽度和质量是相关的，但两者之间并不总是直接相关。这是因为行星的密度各不相同，也就是说，一些质量较低的气体巨星可能会“膨胀”到比其他更重的外行星更大的尺寸。
例如，巨大的气体行星HAT-P-67 b的半径大约是木星的两倍，目前是已知宽度最大的行星之一。然而，这颗距离地球1200光年的外行星的密度非常低，所以它的质量只有木星的三分之一，Ulmer-Moll说道。WASP-17 b的直径也大约是木星的两倍。另一个名列前茅的是KELT-9b，它的半径是木星的1.84倍。
其他地方的岩石行星很少能够像上面提到的“超级木星”那样大。最大的岩石行星，也被称为“超级地球”，大约是地球直径的两倍。“相比之下，Wasp-17b的半径相当于地球的22倍，”Ulmer-Moll说道。尽管岩石行星比气体巨星更密集，但它们的质量仍然不及气体巨星。这是因为随着岩石行星的增长，它们会积累气体、冰和水，逐渐转变成具有岩石中心的气体巨星。
最大的行星质量约为木星质量的13倍。其中包括距离地球60光年的巨大气体行星HD 39091 b，它的质量约为木星质量的12.3倍。
行星到底能有多大？
我们不指望能发现比这些超级木星更大的行星，因为一旦行星达到一定的大小和质量，它就会成为“褐矮星”。
褐矮星通常被称为“失败的恒星”，因为它们比超级木星更重，但质量不足以在其核心触发普通氢聚变。但褐矮星的内部仍然有一些物质在燃烧。
这是一颗超级木星行星围绕一颗“失败”的褐矮星运行的示意图
“褐矮星和行星之间的主要区别在于它们的质量和重氢(即氘)燃烧的发生情况，”日内瓦大学天文学系的博士后研究员Nolan Grieves在电子邮件中告诉《生活科学》杂志。“在更大的质量下，一个物体将具有足够高的内部压力和温度，以燃烧最初存在于物体中的大部分重氘。”
行星和褐矮星之间的分界线在上世纪90年代就已经确定，褐矮星被定义为燃烧了50%或更多初始重氘的物体。这个分界线被认为存在于14倍木星质量的上限，也就是说，行星不应该超过这个上限。
“我们已经测量了一些质量约为13倍木星质量的行星，比如HD 39091 b和HD 106906 b，可以说它们是已知最大的行星，”Grieves总结道。
迄今为止发现的最大质量的褐矮星是SDSS J0104+1535，位于距离地球750光年的银河系边缘。它的质量是木星的90倍，但半径在0.7到1.4倍之间。因此，实际上，最大质量的褐矮星可能比我们太阳系中最大的行星还要小一些。
本文译自 Live Science，由 BALI 编辑发布。