为了寻找外星人，科学家要在实验室里部分地制造一颗“行星”

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距离我们35光年的“超级地球”HD 85512 b想像图。其质量大约是地球的3.6倍。HD 85512 b位于其主星的“宜居带”，可能有液态水。但其它未知因素限制了我们对它的进一步认知。ESO / M. Kornmesser / Nick Risinger (skysurvey.org)
人类对于行星的认知，在很大程度上受太阳系行星的影响。但是自从越来越多的系外行星被发现以来，情况正在悄悄地发生变化。
人们发现，宇宙中的大部分行星原来并不如太阳系里的行星那样。太阳系的行星好像并不典型。在人们发现的系外行星中，有很多是所谓的“超级地球”。这些宇宙中十分常见的行星，在我们太阳系中却一个也没有。

位于船帆座的“超级地球”HD 85512 b想像图。ESO / M. Kornmesser
且不论太阳系为什么特殊，仅仅想要了解这些“超级地球”，也是一件十分困难的事。因为我们在太阳系中找不到这类行星的样本。而且在望远镜中，这些系外行星也大多只是恒星星光中的微弱闪烁。
天文学家迫切地想要了解这些行星的内部结构和物质特性。它们的内部结构和物质特性在很大程度上决定了它们会有什么样的环境，是否有生命。但困难在于，我们无法把太阳系行星的模型简单地套用在它们身上。“超级地球”并不是地球的简单放大。
行星的体积和质量，与其内部的压力悉悉相关，而内部压力，又与其内部结构和物质特性有关。这些特点会对其表面环境产生重要影响。比如，理论上“超级地球”的内部会有更多的热量，这些热量与行星的火山和板块活动密切相关。但人们目前并不知道它们内部的热量究竟有多少。
又比如地球有磁场，这个磁场与地球有一个铁核有关。然而“超级地球”内部的铁在巨大的压力下一定会发生变性，那么这种变性是否会导致它无法形成磁场？
因此，许多科学家都在想方设法，研究超高压环境下的物质晶体结构。但是想要在地球环境中获得与“超级地球”内部相仿的压力，是非常困难的。
科学家只能变通着，来研究这些极端环境中的物质形态。有科学家利用超高能激光来部分地达到目的。超高能激光击中物质样本后，会在几个纳秒的时间内将目标等离子化。但在此过程中，样本表面会形成一种由前向后传递的压力波。通过极为精准和细致的观测手段，科学家可以在极短的时间内，观测到铁等元素，只有在“超级地球”这样的系外行星内部超高压条件下，才会拥有的密度甚至是化学结构。
科学家正在不遗余力地寻找着答案，为的就是让我们尽早知道，系外行星，特别是那些所谓的“超级地球”，是否也拥有我们所熟知的火山、熔岩、板块、磁场，甚至是生命？亦或是一个完全不同的世界。

“超级地球”HD 85512 b想像图。ESO / M. Kornmesser
参考：
Physicists Scramble to Understand the Extreme Crystals Hiding Inside Giant, Alien Planets
https://www.space.com/exoplanet-extreme-physics.html

  
本文选自：今日头条