为什么没有更多超地球大小的系外行星？天文学家认为他们已经找到了答案。

天文学家可能已经解开了为什么某种尺寸的系外行星如此罕见的谜团。在一项新研究中，科学家发现证据表明，随着气态行星逐渐缩小并露出岩石核心，某些罕见尺寸的行星会随着时间的推移变得更加常见。

绕太阳运行的小行星往往属于较大或较小的尺寸类别，但很少处于中间位置。这种尺寸差距或“半径谷”意味着，在发现数千颗系外行星后，天文学家发现的行星数量出奇地少，其大小在地球的 1.5 倍到 2 倍之间——分别称为超级地球和亚海王星。就在几年前，天文学家记录了足够多的系外行星，才注意到某些尺寸的缺失。我们的太阳系中也没有这样的行星。我们的内行星，水星、金星、地球和火星，都小于超级地球的大小。

但这项研究的负责人、Flatiron 研究所计算天体物理中心的天文学家特雷弗·戴维 (Trevor David) 说，看起来这个半径谷会随着年龄的增长而被填满。

戴维强调，他的团队尚未证明因果关系。他们不确定老行星是否确实在缩小以填补这一空白。但戴维表示，年龄“似乎是造成行星尺寸差异的最可能”的罪魁祸首。他的团队探索了行星随着年龄增长而缩小的几个可能原因。

加州大学洛杉矶分校研究行星形成的行星科学家希尔克·施利希廷 (Hilke Schlichting) 表示：“这再次证明”超级地球和亚海王星“似乎诞生于同一个种群”，她没有参与这项研究。她说，这项研究令人信服地证明了亚海王星在数十亿年的时间里失去了大气层，变成了超级地球。

[相关：这六颗系外行星以完美的节奏绕其恒星运行]

研究团队列出了 700 多颗系外行星，并将它们分成两组：一组是较老的行星，另一组是较新形成的行星。他们发现，较年轻的行星组中明显缺少中等大小的行星，而在较老的行星组中几乎消失了。

导致系外行星大气层萎缩的原因可能有两个。第一个是年轻恒星发出的高能光（紫外线和 X 射线），它们会将行星上层大气中的分子抛射出去。第二个是行星熔融核心产生的热量，这会升高大气温度，直到其中一些分子获得足够的能量达到逃逸速度并自由飞入太空，戴维说。

他说，小行星撞击也可能导致大气层消失。但这与数据不太吻合。

行星的形成过程仍是一个谜。例如，有时一颗岩石行星可能紧挨着一颗体积是其四倍的气态行星，戴维说道。你可能会认为它们很相似，因为它们彼此相邻形成，但事实并非如此。

通过观察早期仍在形成的太阳系（称为原行星盘），可以部分解释为什么一些行星最终会拥有巨大的大气层。原行星盘中的气体会相对较快地消散。“这是一场与时间的赛跑，”大卫说，行星要积累足够的质量来在大气层消散之前捕获大气层。他的大部分工作是解开系外行星最初形成和随时间演化的差异。

理论家施利希廷领导了实验室对核心加热理论的研究。她说，她希望未来的研究能够确定哪种大气损失方式更强烈，或者两种方式是否都是重要因素。“我们希望其中一种占主导地位，”她说。然后，“我们就能找出哪种方式在塑造这个半径谷方面占主导地位。”