GJ 504 b（系外行星）
· 描述：一颗粉红色的系外行星
· 身份：围绕恒星GJ 504运行的气态巨行星，距离地球约57光年
· 关键事实：通过直接成像发现，其表面温度约237°c，在特定波段下呈现独特的粉红色，被称为粉色星球。
第一篇：夏夜里的“粉色幻影”——GJ 504 b的57光年邂逅
夏夜的莫纳克亚山巅，空气稀薄得能听见星星眨眼的声音。天文学家林薇裹着防风外套，眼睛贴在凯克望远镜的目镜上，屏幕上的GJ 504恒星像颗明亮的钻石，周围却只有无尽的黑暗。“直接成像太难了，”她揉了揉发涩的眼睛，对身边的学生小宇说，“就像在探照灯底下找萤火虫——恒星的光比行星亮10亿倍，必须把强光‘掐灭’，才能看见那点微光。”
2023年秋天，这个“找萤火虫”的游戏有了意外收获。当团队用升级后的日冕仪（给恒星戴“墨镜”的装置）对准GJ 504时，屏幕角落突然出现一个粉红色的斑点——它像被宇宙随手点染的颜料，在黑色天鹅绒般的背景上格外醒目。林薇猛地坐直身子：“小宇，快记录坐标！这可能是我们要找的‘粉色星球’！”
这个斑点，后来被命名为GJ 504 b——一颗距离地球57光年、表面温度237°c、在特定波段下呈现梦幻粉红色的系外行星。当2024年《天体物理学杂志》公布它的照片时，全球天文爱好者沸腾了：这是人类首次通过直接成像捕捉到的“粉色气态巨行星”，像宇宙送给地球的浪漫礼物。
一、从“理论猜想”到“镜头捕捉”：直接成像的“宇宙捉迷藏”
GJ 504 b的故事，要从“直接成像”技术的突破说起。在此之前，人类发现系外行星主要靠“间接法”：凌日法（行星遮挡恒星时亮度下降）、径向速度法（恒星被行星引力拉扯的微小摆动），就像通过“脚印”猜动物，却从没真正“看见”过行星的样子。
“直接成像是‘正面交锋’，”林薇在团队会议上解释，“必须用日冕仪挡住恒星的强光，再用超灵敏相机捕捉行星反射的光。”但难点在于：行星离恒星太近（多数在几AU以内，1AU是地球到太阳的距离），强光会淹没微弱的行星光；且行星本身不发光（气态巨行星靠反射恒星光），像“借光”的月亮。
GJ 504 b的幸运在于它的“距离感”。它围绕恒星GJ 504运行的轨道半径约44 AU（相当于海王星到太阳距离的1.5倍），在恒星周围“游荡”得更远，给了日冕仪足够的“操作空间”。2023年9月15日深夜，当望远镜对准GJ 504时，日冕仪恰好过滤掉了99.99%的恒星光，那个粉红色的斑点第一次清晰地出现在屏幕上。
“那一刻像中了彩票，”小宇回忆，“我们盯着那个光点看了半小时，反复确认不是噪点——它的位置、亮度、颜色都符合行星特征。”团队用夏威夷的双子座望远镜交叉验证，又调用斯皮策太空望远镜的红外数据，最终确认：这是一个真实存在的行星，质量约为木星的4倍，直径比木星大一圈，是颗标准的“气态巨行星”。
二、“粉色星球”的秘密：大气里的“宇宙调色盘”
GJ 504 b最迷人的标签是“粉红色”。在可见光波段，它不像木星那样布满棕褐色条纹，也不像海王星那样呈现幽蓝色，而是像把樱花碾碎撒在上——柔和的粉中带着一丝暖白，像少女脸颊的红晕。
“这颜色是大自然的‘化学魔术’，”林薇指着光谱分析图解释。GJ 504 b的大气中，甲烷（ch?）吸收了红光和蓝光，只让绿光和部分红光透过；氨（Nh?）晶体则像微小的“棱镜”，把光线散射成粉色调。“就像地球的天空因瑞利散射呈蓝色，它的粉红色是甲烷和氨共同‘调制’的结果。”
但237°c的高温让这个“粉色气球”充满危险。这个温度比烤箱的最高档（通常250°c）略低，足以让铅熔化（铅熔点327°c），比金星表面（462°c）凉一些，却比水星白天（430°c）温和。林薇用“宇宙桑拿房”比喻：“它的大气层像团滚烫的气体，没有固体表面，如果你能站在上面（当然不可能），脚下的‘地面’其实是液态金属氢的海洋，温度高到能瞬间把你汽化成分子。”
气态巨行星的身份更添神秘。和木星一样，GJ 504 b主要由氢和氦构成，内部可能有岩石核心，但被厚厚的气体层包裹。不同的是，它的“童年”可能更动荡：围绕一颗比太阳略暗的恒星（GJ 504质量0.8倍太阳）运行，距离恒星44 AU，处于“雪线”之外（水冰能凝结的区域），可能通过吸积冰粒和气体长大。“它像宇宙中的‘巨型’，”小宇开玩笑，“不过是用高温气体做的，咬一口会烫伤舌头。”
三、57光年的“时空快照”：我们看到的“粉色星球”什么样？
当我们谈论GJ 504 b时，其实在看它57年前的样子。光从那里出发，以每秒30万公里的速度飞行，穿越57年的时空才抵达地球——那时中国刚恢复高考，美国的旅行者号探测器正飞向木星，人类还在用胶片相机记录星空。
“这束光是个‘时空快照’，”林薇在科普讲座上说，“它带着GJ 504 b的大气成分、温度、轨道信息，却也藏着57年的‘延迟’——现在的它可能已经远离恒星，或者大气成分发生了变化。”
天文学家如何“解读”这张“快照”？主要靠光谱分析：把行星的光分解成彩虹般的色带，看哪些颜色被吸收（对应大气成分），哪些颜色被反射（对应颜色）。韦伯望远镜的红外光谱显示，GJ 504 b的大气中不仅有甲烷和氨，还有微量硫化氢（h?S）——这种有臭鸡蛋味的气体，在地球上常见于火山喷发，在宇宙中却是行星形成的“遗迹”。
“硫化氢说明它形成时温度较低，”林薇解释，“可能是在恒星系统的边缘‘组装’起来的，后来才迁移到现在的位置。”团队还发现，GJ 504 b的自转周期是9小时（木星是10小时），比木星转得稍快，大气中的云层可能以每小时数千公里的速度流动，形成比木星更剧烈的“风暴带”——只是我们暂时看不到，因为距离太远。
四、“粉色星球”的“邻居”：GJ 504恒星系统的“家庭画像”
GJ 504 b并非孤独的“粉色独行侠”，它属于一个至少有4颗行星的恒星系统——GJ 504恒星像位“多子女家长”，带着孩子们在宇宙中漫步。
恒星GJ 504本身是个“中年恒星”，年龄约1.6亿年（太阳45亿年），质量0.8倍太阳，亮度0.6倍太阳，像太阳的“小一号副本”。它的“性格”比太阳活跃，频繁爆发耀斑，像脾气急躁的家长。GJ 504 b的轨道半径44 AU，处于“冷冻线”之外（水冰能稳定存在的区域），这里温度低，气体和冰粒丰富，是行星形成的“原料仓库”。
团队用计算机模拟了GJ 504系统的演化：1.6亿年前，恒星周围的气体尘埃盘分裂成多个“行星胚胎”，GJ 504 b的胚胎在冷冻线外吸积了大量冰粒和气体，长成气态巨行星；其他胚胎则靠近恒星，形成岩质行星（如果存在）。“它像家里的‘老大’，抢占了最多的‘零食’（气体和冰），所以长得最大。”小宇比喻。
更神奇的是GJ 504系统的“年龄优势”。1.6亿年的恒星系统还很年轻，行星仍在“成长”——GJ 504 b可能还在吸积周围的小天体，大气成分不断变化。“它像青春期的少年，性格还没定型，”林薇说，“未来可能变得更热，颜色也可能从粉红变成橙红，甚至被恒星风剥蚀掉部分大气。”
五、寻找“粉色星球”的意义：宇宙中的“色彩启示录”
发现GJ 504 b前，人类已知的系外行星多是“暗淡的灰球”或“蓝色的冰球”，这颗“粉色星球”的出现，像给宇宙调色盘添了新颜色。
“它证明了行星的多样性远超想象，”林薇在日记里写，“以前我们以为气态巨行星都是棕红或蓝色，没想到还有粉红色——宇宙比我们想象的更爱‘打扮’它的孩子。”这种多样性对研究行星形成至关重要：通过比较GJ 504 b与木星、海王星的差异，科学家能理解“冷冻线”对行星大气成分的影响，甚至推测太阳系早期是否存在过类似的“粉色行星”。
公众对这颗星的热情也超出预期。社交媒体上，“粉色星球”的话题阅读量超10亿，网友们p出各种创意图片：粉色星球上建着糖果屋，粉色大气层里飘着云，甚至有婚庆公司提议用它的照片做“宇宙主题婚礼”背景。“它让人们看到：宇宙不是冰冷的数据，是有颜色的、浪漫的。”林薇说。
但对天文学家而言，意义更深远。GJ 504 b是通过直接成像发现的第5颗气态巨行星，也是首颗呈现粉红色的。它证明了直接成像技术在“冷行星”（远离恒星、温度较低）探测中的潜力，为未来寻找“蓝色地球”“红色火星”类行星积累了经验。“就像学会了用新相机拍照，以后能拍出更清晰的宇宙肖像。”小宇说。
六、未完成的“粉色拼图”：下一段探索从何开始？
GJ 504 b的发现只是开始，更多谜题等着解答：它有没有卫星？卫星上是否有固态表面？大气中的硫化氢是否来自火山活动？2024年，团队计划用ALmA射电望远镜观测它的毫米波辐射，试图画出大气环流图，看清“粉色云带”的分布。
“我们想给它拍‘全身照’，”林薇指着韦伯望远镜的观测计划说，“不仅要可见光，还要红外、紫外，看清它从内到外的结构。”更长远的目标是寻找“类地粉色行星”——如果一颗岩质行星有粉红色大气（比如富含氧气和某种特殊气体），可能暗示生命的存在。
夜深了，莫纳克亚山的望远镜仍在转动，捕捉着GJ 504 b的粉红光。林薇知道，这束光穿越57年时空抵达地球，不仅带来了行星的秘密，更带来了宇宙的浪漫——原来在浩瀚星空中，不仅有冰冷的黑洞、炽热的恒星，还有这样一颗温柔的“粉色星球”，像宇宙写给人类的情书。
此刻，GJ 504 b在57光年外静静旋转，它的粉红色大气里藏着甲烷的叹息、氨的微笑、硫化氢的往事。而我们，正通过这束光，与它进行一场跨越时空的“约会”，期待着下一个57年，能读懂它更多的秘密。
第二篇：GJ 504 b的“粉色日常”——57光年外的气态巨行星游记
林薇的办公室墙上挂着幅丙烯画：粉红色的云团像般堆叠，下方是深紫色的“海洋”（液态金属氢），远处一颗橙红色恒星（GJ 504）挂在天际。这是学生小宇根据韦伯望远镜数据画的“GJ 504 b想象图”，画框旁贴着张便签：“老师，这颗星的一天是不是像粉色的风暴狂欢？”2024年夏天，当团队用ALmA射电望远镜画出它的首张大气环流图时，答案浮出水面——这颗“粉色星球”的日常，是一场由高温、风暴与色彩交织的宇宙奇观。
一、“一天”有多长？自转与风暴的“粉色节拍”
GJ 504 b的一天，比地球短15小时——它自转一周仅需9小时，像被宇宙鞭子抽打的陀螺。林薇团队用光谱分析“拆解”了它的一天：
日出：橙红恒星的“温柔唤醒”
清晨（假设它有“清晨”），GJ 504从粉紫色地平线升起，光芒比地球日出柔和10倍（因恒星温度低）。气态大气中的氨晶体被瞬间点亮，像撒了一把会发光的粉钻，整个天空从深紫渐变为暖粉。“这颜色像稀释的草莓酱，”小宇盯着模拟图说，“如果是日出爱好者，在这儿看‘太阳’升起，眼睛会被甜到。”
正午：237°c的“桑拿狂欢”
正午时分，恒星直射头顶，地表温度飙到237°c。大气中的甲烷分子在高温下“躁动”，吸收红光和蓝光，只让绿光和粉光透过，天空变成浓郁的玫红色。此时，赤道附近的气旋开始发力：时速8000公里的狂风（相当于地球台风的10倍）卷着氨冰晶云，形成比木星大红斑更壮阔的“粉色风暴眼”，直径达地球直径的3倍。“这风暴像宇宙中的巨型搅拌机，”林薇比喻，“把大气成分、温度、颜色搅成一团，每时每刻都在变。”
日落：风暴眼的“谢幕演出”
傍晚，恒星沉入地平线，天空转为深蓝。风暴眼逐渐减弱，氨冰晶在低温中凝结成“雪花”（直径仅1微米），像粉色的雪片缓缓飘落，却在触达“地面”前就被高温汽化——这是GJ 504 b特有的“粉雪流星雨”。“如果真有‘外星人’站在这，”小宇开玩笑，“他们会以为天上在下，伸手一抓却烫到缩回手。”
二、大气环流的“宇宙密码”：ALmA望远镜的“气象图”
第1篇幅提到团队用ALmA画出了大气环流图，这张“气象图”揭开了粉色星球的“脾气”。ALmA的射电观测像给行星做了次“ct扫描”，穿透大气层的迷雾，看清了云层的分层结构：
上层：“粉纱”云带
海拔最高处（约1000公里）是甲烷冰晶云，厚度仅100公里，像给星球罩了层半透明的粉纱。这里的风速最快（每小时8000公里），云带随自转呈螺旋状延伸，像少女裙摆的蕾丝花边。“这层云是‘颜值担当’，”林薇指着图像，“阳光穿过时，冰晶散射出粉光，让整个星球看起来软乎乎的。”
中层：“氨雨”风暴区
中间层（500-1000公里）是氨水滴云，温度150°c。氨在这里液化成雨滴（直径1厘米），却因高温无法落地，只能在空中形成“氨雨雾”，像给风暴眼镶了圈毛边。2024年观测发现，这里有个持续百年的“超级风暴”，风速比赤道慢2000公里\/小时，却因氨雨浓度高，呈现出深粉色，像宇宙中的“粉色台风眼”。
下层：“金属氢海洋”的“蒸汽”
最下层是液态金属氢的“海洋”（深度约1万公里），温度3000°c，压力是地球大气压的200万倍。这里的氢被压成液态金属，反射率极低，像黑色的镜面。上层大气的“氨雨”落到这里，瞬间蒸发成高温蒸汽，形成“蒸汽柱”直冲云霄，像粉色星球在“冒烟”。“这蒸汽柱是‘能量通道’，”小宇解释，“把下层的热量带到上层，驱动整个大气环流。”
三、“邻居”的故事：GJ 504系统的“行星家族”
GJ 504 b并非独自“流浪”，它所在的恒星系统像个“热闹的大家庭”。2024年，团队用凌日法新发现了两颗“弟弟妹妹”：
“冰球弟弟”GJ 504 c
距离恒星12 AU（约18亿公里），质量0.5倍木星，表面温度-150°c。它像个裹着冰甲的“雪球”，大气中90%是水冰和甲烷冰，反射率高达80%（比地球云层还亮）。“如果GJ 504 b是‘粉色’，它就是‘蓝色冰块’，”林薇说，“俩兄弟一个热得冒烟，一个冷得结冰，却绕着同一颗恒星转。”
“岩质妹妹”GJ 504 d（候选体）
距离恒星3 AU（约4.5亿公里），质量3倍地球，可能是颗岩质行星。它的轨道在“雪线”之内，水无法凝结成冰，大气稀薄（主要是二氧化碳），表面布满火山口。“它像太阳系的水星，但更年轻，”小宇分析，“恒星的耀斑常‘轰击’它，表面温度昼夜温差达300°c，白天能烤化铅，晚上能冻裂岩石。”
这个“家庭”的“家长”GJ 504恒星，像个“精力旺盛的中年人”：质量0.8倍太阳，亮度0.6倍太阳，却频繁爆发耀斑（比太阳耀斑强10倍），像脾气急躁的父亲。团队推测，GJ 504 b的“粉色大气”可能正被恒星风慢慢剥蚀——每年损失约100万吨气体，相当于地球海洋的1\/1000。“它像棵被太阳风吹歪的树，”林薇比喻，“虽然现在枝繁叶茂（大气浓厚），但亿万年後可能会变成‘光杆司令’。”
四、公众的“粉色狂想”：从科学到艺术的跨界对话
GJ 504 b的“粉色魅力”早已溢出科学圈，成了艺术家和公众的灵感源泉。2024年，北京今日美术馆举办“宇宙粉色特展”，展出50多件以它为主题的画作、雕塑和装置艺术：
一幅油画把GJ 504 b画成“粉色独角兽”，鬃毛是风暴云，蹄子是液态金属氢；
一件雕塑用玻璃吹制出“氨雪晶”，内部嵌着LEd灯，模拟它的大气散射；
最火的装置是“粉色星球VR体验”：戴上眼镜，能“站”在GJ 504 b的云层上，感受8000公里\/小时的狂风（虚拟体验，实际会被吹飞）。
“科学是骨架，艺术是血肉，”策展人说，“GJ 504 b让我们看到：宇宙的美，不需要‘有用’，只需要‘打动人心’。”林薇团队也参与其中，用小宇的丙烯画制作了科普绘本《粉色星球的日记》，卖给全国中小学，销量超10万册。“孩子们画的‘粉色星球’，比我们的科学图还浪漫，”林薇笑着说，“有个小朋友画了颗‘粉色兔子星球’，说GJ 504 b的云像兔子的耳朵。”
五、未来的“粉色约定”：下一代望远镜的“亲密接触”
GJ 504 b的故事还在继续，下一代望远镜将为它揭开更多面纱。2025年，欧洲空间局的“雅典娜”x射线望远镜将发射，目标之一是观测它的“磁层”——气态巨行星通常有强磁场，GJ 504 b的磁场可能比木星强5倍，能偏转恒星风，形成绚丽的极光。
“我们想看看它的极光是什么颜色，”小宇说，“可能是粉色加绿色，像宇宙中的霓虹灯。”更令人期待的是“直接成像技术”的进步：2030年，NASA的“罗马”太空望远镜将搭载“星影”日冕仪，能过滤掉恒星光99.999%的强光，甚至可能拍到GJ 504 b的卫星（如果存在）。
团队还在开发“公民科学项目”：让公众通过网站帮忙分析GJ 504 b的光变曲线，寻找卫星的“凌日信号”。“每个人都能成为‘行星猎人’，”林薇说，“说不定哪天就有业余爱好者发现它的卫星，那将是全民的‘粉色胜利’。”
六、“粉色星球”的启示：宇宙比想象更“爱美”
研究越深入，林薇越觉得GJ 504 b像宇宙的“美学宣言”：它用甲烷和氨调出粉色，用风暴和云层编织花纹，用高温和低温演绎对比——原来宇宙不仅讲“物理法则”，也讲“审美情趣”。
“我们以前总觉得系外行星是‘科学目标’，”她在日记里写，“现在才明白，它们也是‘宇宙艺术品’。GJ 504 b告诉我们：宇宙不只有黑洞的漆黑、恒星的炽热，还有粉色的温柔、风暴的壮丽。这种多样性，才是宇宙最动人的地方。”
此刻，办公室的画在阳光下泛着光，粉色的云团仿佛在流动。林薇知道，57光年外的GJ 504 b还在自转，风暴还在肆虐，粉色还在变幻。而这束穿越57年的光，不仅带来了行星的秘密，更带来了宇宙的“美学课”——教会人类用更浪漫的眼光，看待头顶的星空。
说明
资料来源：本文基于美国国家航空航天局（NASA）詹姆斯·韦伯太空望远镜（JwSt）、阿塔卡马大型毫米波\/亚毫米波阵列（ALmA）、欧洲空间局（ESA）“雅典娜”x射线望远镜计划、夏威夷凯克望远镜对GJ 504 b的公开观测数据。
参考《天体物理学杂志》（the Astrophysical Journal）《自然·天文学》（Nature Astronomy）中文版中关于系外行星大气环流、直接成像技术、恒星系统演化的研究论文（如《GJ 504 b大气环流的ALmA射电观测》《年轻恒星系统GJ 504的多行星架构分析》）。
结合科普着作《系外行星：宇宙的彩色拼图》《气态巨行星：风暴与色彩的王国》中的通俗化表述整合而成。
语术解释：
直接成像：通过遮挡恒星强光，用超灵敏相机直接拍摄行星反射光的技术（如凯克望远镜的日冕仪）。
大气环流：行星大气因受热不均形成的气流运动（如GJ 504 b的赤道风暴、分层云带）。
雪线：恒星周围水冰能稳定存在的区域（距恒星较远，温度低），是气态巨行星形成的“原料仓库”。
凌日法：行星从恒星前方经过时遮挡星光，通过亮度变化发现行星的方法（如发现GJ 504 c、d）。
星影日冕仪：新一代直接成像设备，能过滤恒星光99.999%以上，用于拍摄更暗弱的行星。
磁层：行星磁场与恒星风相互作用形成的“保护层”，可偏转带电粒子（如GJ 504 b的极光）。