长久以来，上层的化学反应凝聚的碳一直流向这颗行星的中心。在那里，碳聚集起来，在数百万大气压的压力作用下结晶定型。因而那儿是自然界与人类开的一个大玩笑埋藏着对人类非常珍贵的东西。

阿瑟克拉克《2010太空奥德赛》

著名科幻作家克拉克的这一天才设想，如今似乎已经在遥远的宇宙空间里得到了证实。耶鲁大学的尼库麦杜苏德汉（NikkuMadhusudhan）表示与先前的论断相比，巨蟹座55e更有可能是一颗主要由碳单质和碳化物构成的行星，换句话说，就是一颗“钻石行星”。

并非第一颗“钻石星”

事实上，这已不是人类第一次找到“钻石星”了。早在2011年8月25日，一颗围绕毫秒脉冲星旋转的“钻石星”PSRJ1719-1438b就已被发现。它极其贴近母星，公转轨道半径甚至小于太阳的半径。然而，PSRJ1719-1438b却不是一颗货真价实的行星。数万亿年前，它和它围绕旋转的“中央星”一样，都是发光发热的正常恒星。后来，中央的恒星先一步走到了生命的尽头，发生超新星爆炸演化为一颗脉冲星。而这颗“伴星”则在被中央星强大的引力不断“吮吸”变小的“屈辱”岁月中度过余生，衰朽成为一颗白矮星。最终，白矮星的外部壳层被吸光，裸露出碳质的核心，并在强大的相互引力作用下形成类似钻石的物质，也就形成了一颗“钻石星”。

围绕脉冲星转动的碳行星想象图。（图片来自：discovery.com）灼热水层包裹的”地狱之星”？

和近年来发现的众多默默无闻的系外行星相比，巨蟹座55e可谓“出身名门”。它绕转的母恒星巨蟹座55A（又名轩辕增十九）在夜空中用肉眼就能看见。巨蟹座55e挤在一个“四口之家”的最里层，和它的姐妹弟兄们（巨蟹座55b、c、d）一起围绕母星旋转。这些行星的绕转使得母恒星本身也围绕着共同的质心微微绕圈晃动，从而使星光的颜色发生微小的周期性变化。天文学家们就是依据这个原理，把它们挨个从母星的明亮背景中“揪”出来的。

2011年4月27日，加拿大MOST空间望远镜首次观察到巨蟹座55e从母星的正前方掠过，遮住母星的一部分使亮度降低，这一现象称为“凌星”（类似的，我们也可以观察到位于地球轨道内侧的水星和金星发生“凌日”现象）。很快，人们借助巨蟹座55e一次又一次的凌星测出了它的公转周期仅为18个小时！并且还根据凌星时母星的亮度变化测出了行星半径、体积和质量的精确值。它的大小约为地球的两倍，质量却达到地球的八倍，密度约为5.9克每立方厘米。巨蟹座55e与母星之间的距离不超过日地距离的1.6%，表面温度高达2150摄氏度。

夜空中的巨蟹座，以及其中的巨蟹座55A。（原图来自：spacetelescope.org，标注：老猫）

根据这个密度值，再参考太阳系中地球和其它星球的内部构造，科学家一度推测巨蟹座55e应是一颗以硅氧成分为主的岩石行星，内部具有铁质核心。问题和麻烦接踵而至：即便不考虑铁质核心，将它想象成一颗完全由硅氧构成的星球，也很难解释这颗行星为何有如此大的体积。于是，“地狱之星”的假设就此出炉。在这个理论中，巨蟹座55e由内部的铁质核心，硅氧为主的岩石圈层和表面厚厚的一层水构成。由于距离恒星如此之近，行星表面的水被炙烤成“超临界流体”的状态，整个星球就像是一口大蒸锅，一个被厚厚的超临界水层包裹的灼热地狱。

冷知识：任何物质在的温度和压力超过了它的临界点的时候，液相和气相之间的分界面消失，物质将以一种超临界流体的状态存在。这个时候，它会像气体一样从固体容器内逃逸，也会像液体一样溶解各种物质。错了！更有可能是“钻石星”

然而，尼库麦杜苏德汉研究组对这个东拼西凑的理论并不满意。毫无疑问，在距离恒星如此之近的炙热星球上，厚厚的水层必然是不长久的。他们提出了另一种更加靠谱的可能：这颗行星是一颗主要由碳构成的星球，也就是传说中的“钻石行星”。“太阳系的岩石行星都富含氧和硅，然而这并不意味着一成不变，在宇宙的某些地方很可能存在着富含碳的行星。”

和先前天马行空的“蒸锅地狱”星球理论相比，“钻石行星”的理论有着更加坚实的事实依据：巨蟹座55e的母星是一颗富含碳和铁的恒星，碳氧元素比达到了1.12左右，是太阳系的两倍多。根据广泛接受的行星系起源理论，恒星与行星均脱胎于同一个“星云盘”，也就应该具有相似的元素组成。根据分析，巨蟹座55e有可能拥有一颗铁质核心，覆盖有由碳/碳化硅或者碳/钙钛矿相顽辉石（MgSiO3）构成的岩石圈。而在高温和适当的压力作用下，碳质行星的地层深处可能会有数千米厚的石墨转化为钻石。因此，巨蟹座55e很有可能是一颗名副其实的“钻石行星”。

“钻石行星”巨蟹座55e想象图。

不仅如此，研究组还对巨蟹座55e的形成过程进行了模拟。模拟结果显示，由于温度的不同，在接近母星的地方只能形成以铁和碳化硅为主的行星，稍远一些则主要形成铁和碳为主的行星，更远的地方形成的行星以铁和镁橄榄石（Mg2SiO4）为主。鉴于巨蟹座55e很可能是一颗碳质行星，研究小组认为它应当形成于更加远离母星的位置，后来才逐渐漂移到现在的轨道上。

巨蟹座55e究竟是不是“钻石行星”？这还需要更精确的观测数据来验证。即便它真的是“钻石行星”，以人类现有的宇航技术水平也根本无法跨越40光年，开采到“宇宙牌”钻石。然而，“钻石行星”向我们揭示了一个更加丰富多彩的宇宙。碳和碳化硅的导热能力比构成地球地幔的硅氧化物高出两个数量级，因此，在以碳质为主的星球上，板块运动和行星演化过程很有可能会完全不同。对行星科学来说，这将是一个全新的领域。

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