上回我們介紹了兩個位于白矮星和脈沖星周圍的行星，它倆分別也是目前已發現的體積最小和質量最小的行星。最小的行星我們已經見識過了，那最大的行星能有多大呢？

HD 100546 是一顆距離我們 300 多光年的年輕恒星，年齡大約在 1000 萬年左右。和我們太陽相比它就像個剛滿月的小 baby。因為剛出生不久，圍繞它的不是成熟的行星，而是一個由氣體和塵埃構成的圓盤，也就是原行星盤。

在這個系列第一期里我們說過，目前發現系外行星主要靠兩種方式：凌日法和視向速度法。

但是這兩種方式在有原行星盤的年輕恒星這里都不好用。因為凌日法行星會被塵埃盤遮擋；而視向速度法，幼年恒星的光球層又不穩定，會影響恒星光譜。那怎么辦呢？

對，直接看！不就 300 多光年嘛，也不是太遠。

但是說著容易做著難，直接成像法雖然是發現系外行星的一種重要方式，但它的限制條件比較多。比如行星的個頭要足夠大，距離恒星要盡量遠，這樣才不至于被恒星的光芒掩蓋，加上現在又有個塵埃盤在這礙事兒，想直接看到行星確實沒那么容易。

不過塵埃盤雖然礙事兒，但也有它的好處。通常巨大的行星會在塵埃盤中鑿出一條又深又寬的縫隙，盤面上這些縫隙就成了天文學家在這里發現行星的線索。

2012 年，天文學家通過中紅外干涉測量的方式研究了塵埃盤的間隙特征。然后他們發現，這里可能存在著一顆超級巨大的行星，質量甚至有 30 倍木星質量以上。

不過研究人員也發現，僅靠這一顆行星來解釋塵埃盤的所有間隙，解釋力可能不太夠。因為它是一顆正在形成過程中的原行星，這個離譜的質量可能包含了部分塵埃盤或者其他行星的質量。另外，如果這顆行星真的達到這個規模的話，那它可能就不能算是行星，已經夠資格被稱為褐矮星了。總之，鑒于受限的觀測手段，別說個頭，這顆行星是否真的存在都還有很大不確定性。

隨后，另外兩個團隊針對該天體進行了專門的研究。結果發現，在恒星偏北方向的塵埃盤中確實存在一個明亮的發射源。只是這次對質量的預估已經降低到十幾倍木星質量。考慮到這里面的水分仍然不小，研究人員認為它應該是一顆新形成的氣態巨行星，而非褐矮星。

此時這顆行星依然只是一顆候選行星，因為我們還缺少關于軌道周期這些行星的基本數據。

2015 年，研究人員首次利用多波段進行了高對比度的成像研究。這次雖然在質量上沒有給出更精確的結果，但是他們這次給出了這顆行星較為精確的大小 ——6.9 倍木星半徑。同時他們也計算出其軌道周期大約為 250 年，這意味著該行星的質量應該不會特別大。至此，這顆位于原行星盤中的正在形成中的系外行星正式被確認。

作為一顆正在形成中的氣態巨行星，HD 100546 b 它對于天文學家來說簡直是夢寐以求的。因為先前我們對行星的形成過程主要來源于推測和想象，所以這顆行星對于行星形成理論是一個非常理想的實驗樣本。

除此之外研究人員發現，在這顆行星的外側，那里似乎還存在著另一顆行星，它的質量似乎更大。

六年后，一篇發表在 2021 年 7 月《天文學與天體物理學》期刊上的文章中，研究人員再次通過阿塔卡瑪射電望遠鏡（ALMA）對該原行星盤進行了詳細的觀測和分析。這次研究人員利用光滑粒子流體動力學（smoothed-particle-hydrodynamic）對這兩顆原行星進行了精確模擬。

在模擬結果與觀測結果吻合的情況下，這次終于得到了這兩顆行星較為精確地數據：那個 6.9 倍木星半徑的巨行星，其質量約為 3.1 倍木星質量；而它外側的那顆質量高達 8.5 倍（甚至可能接近 10 倍）木星質量，不過后者目前仍然處于待確認狀態。

6.9 倍木星半徑，單從尺寸來說這已經是目前已知行星個頭的天花板了，但是如果從質量來看的話，無論是 3.1 倍還是 8.5 倍，距離極限值都還有些距離。

HD 206893 c 是一顆距離我們 130 光年的系外行星，經過精確地動力學測量，它的質量大約在 12.7 個木星質量，如此高的質量以至于它的表面溫度接近上千度。

一個上千度的氣態巨行星，這聽起來像什么？是不是很像一顆恒星？而在它的外側還有一顆更夸張的“行星”，它的質量甚至達到了 28 倍木星質量，這已經妥妥的是一顆褐矮星了。

所謂褐矮星，就是那些因為缺了些質量從而無法使內部的氫發生聚變，所以不被歸為恒星的一類亞恒星。雖然氫沒法被點燃，但只要達到 13 倍木星質量以上，讓它的同位素氘發生聚變已經足夠了。至于是否能持續燃燒以及能燃燒多久，這個和具體內部結構有關。這類“著了但又沒著”的亞恒星就被稱為褐矮星。

所以如果單從質量上看，HD 206893 b 確實不折不扣是一顆褐矮星。因此 HD 206893 算是一個非常特殊的混合行星系統，因為它同時包含了恒星、行星和褐矮星三者。這種情況對天文學家來說還是第一次遇到，它對研究褐矮星和超級巨行星它們之間的區別很有幫助。

其實關于這類臨界天體如何去分類，目前還存在爭議。比如作為無法成為恒星的褐矮星來說，雖然它已經很“失敗”了，但有一類天體比它還“失敗”，就是“次褐矮星”，它的質量甚至可以低至 1 倍木星質量。

“1 倍木星質量”…… 這不就是個行星嗎？

其實這里面關鍵在于它的形成方式：如果它像木星那樣誕生于恒星的原行星盤，那它就是行星；如果它像恒星一樣是由氣體云直接坍縮而成，那么它就是次褐矮星。但是對于游蕩在星際間的這種次褐矮星，我們叫它“流浪行星”似乎也說得過去…… 是不是感覺挺亂的？沒錯，之前直接根據質量劃分，現在還得看它的形成過程，關鍵是當初它具體是怎么形成的現在也很難說。所以關于是褐矮星還是行星，它們到底怎么區分，現在仍然存在爭議。

說到這兒我又想起了可憐的冥王星。當年國際天文學聯合會還專門開會探討過是否把它踢出大行星隊伍，最后冥王星被降級為矮行星，太陽系恢復八大行星。

這時候就有人會說：“你們也太自以為是了，怎么劃分那是人類的事，天體該怎么樣還是怎么樣。”

沒錯，就像鳥類學和鳥的關系，小鳥能不能飛輪不到人類說三道四，歸納總結是我們自己的事。“完善分類”可不是天文學家的閑來無事之舉，它不僅為今后的研究提供便利，同時也代表著我們在這方面有了更全面、更深刻的認識，這對日后的科學發展還是有著重要意義的。

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