银河系里的行星巨兽，我们给宇宙的胖墩们排了个名
那天晚上我在阳台看星星,突然想到一个问题：木星直径差不多14万公里，能装下1300多个地球，这已经够夸张了，但银河系里比它还大的行星，到底能大到什么程度？这个念头一冒出来就刹不住车，我翻了好几天的天文学论文（《天体物理学期刊》上的系外行星巡天数据、NASA系外行星档案、还有几篇《自然》和《天文学与天体物理学》上的径向速度测量报告），整理出了一份目前已知的银河系最大行星排名，说实话，某些数据读完之后我盯着屏幕愣了好一会儿。
行星大小对比示意图，太阳系内的巨行星在它们面前显得很娇小
先交代一个挺颠覆常识的点,很多人以为行星越大就越重，但实际上，质量超过木星13倍左右的天体会因为核心压力触发氘聚变，成为褐矮星，那就不算行星了，而行星本身的体积跟质量之间也不是简单的正比关系——有些"热木星"因为离母星太近，大气层被烤得剧烈膨胀，明明质量不算顶尖，半径却大得离谱，所以说"最大"，得看你比的是直径还是质量，下面这份排名，我按照直径来排，因为视觉上的"大"更直观，同时也把质量标出来供参考。
银河系已知最大行星TOP5排名（按直径）
以下数据主要依据NASA系外行星档案和2023年《天体物理学期刊增刊》的系外行星参数表，这些行星的直径测量大多通过凌星法获得——行星从恒星前面经过时挡住了一部分光，科学家根据光度下降的比例推算出行星的半径，这个方法的测量精度相当高，尤其是在开普勒和TESS望远镜的数据里。
| 行星名称 | 直径（木星直径倍数） | 质量（木星质量倍数） | 类型 |
| TYC 8998-760-1 b | 约3.0倍 | 约14倍 | 年轻巨行星（仅1700万岁） |
| PDS 70 b | 约2.7倍 | 约3-8倍（仍在增长中） | 原行星盘中的形成中行星 |
| Kepler-1656 b | 约2.5倍 | 约5倍 | 超热木星 |
| WASP-79 b | 约2.4倍 | 约0.9倍（质量还没有木星大） | 极度膨胀的热木星 |
| Kepler-435 b | 约2.2倍 | 约1.4倍 | 热木星 |
看到WASP-79 b的数据没？它的质量只有木星的九成，直径却是木星的2.4倍，我最初读到这篇2017年发表在《天文学与天体物理学》上的论文时，反复确认了两遍——这颗行星的大气层被恒星烤到了超过1500摄氏度，整个行星像一只被吹胀的气球，密度低得夸张，这大概就是宇宙版的"虚胖"吧。
热木星艺术想象图，极度靠近恒星导致大气剧烈膨胀
TYC 8998-760-1 b排在第一位其实挺恰好的——这颗行星非常年轻，只有大概1700万年的年龄（做个对比，地球已经46亿岁了），因为它还在靠引力收缩释放热量的阶段，整个行星还处于"婴儿肥"的状态，直径自然格外庞大，值得一提的是，2020年《天体物理学期刊通讯》发表的论文中，天文学家直接拍到了这颗行星的照片，这在系外行星研究里是相当难得的事情。
这些巨行星是怎么被发现的
刚才提到的凌星法是最主要的发现手段,简单理解就是：行星从恒星面前经过，恒星的光会微微暗一下，根据暗了多少、暗了多久，科学家能反推出这颗行星的直径和轨道周期，开普勒望远镜用这个方法一口气发现了上千颗系外行星，TESS接班之后继续把这个数字往上推。
另一种方法是径向速度法——行星的引力会拉扯母星产生微弱的摆动，通过测量恒星光谱的多普勒效应能推算出质量，这两种方法配合使用，往往能把行星的密度和结构锁定得比较准确。
有个挺微妙的问题：最大的行星到底能多大
这个问题目前天文学界还在争论,理论上有一个"最大行星边界"，超出之后你再往上面加质量，行星不但不会变大，反而会因为引力增强而收缩，像木星这种质量的气态巨行星，如果再给它多加质量，它会变得越来越致密、越来越重，直径却变化不大，所以在某个临界点附近，真正的"最大行星"反而是那些质量处于边缘、又被烤得狠的"热木星"们，褐矮星和行星之间的界限在13倍木星质量附近，但这个分界在2003年国际天文学联合会的定义里也留了一些灰度空间——有些天体因为形成方式的不同，质量可能略超这个值，但天文学界依然按行星讨论。
观测这些巨行星有什么用
说真的,研究这些远在几百光年外的巨行星，不只是为了满足对"宇宙最大"的好奇心，行星形成理论的核心问题之一就是：为什么有些行星能长到这么大？它们是在离恒星多远的地方形成的？后来又经历了什么样的迁移过程？每一个巨行星的大气化学成分、轨道参数、年龄测定，都是在拼凑太阳系演化历史的一块拼图，2018年《自然》杂志上有篇论文分析了WASP-79b的大气，发现其中铁元素的谱线异常强烈，这类数据能帮我们理解极端环境下行星大气的化学过程。
夜里再抬头看星星的时候,想到在我们头顶的某个方向上，就有一颗直径是木星三倍的巨行星在默默绕着自己的太阳转圈，这种感觉挺奇妙的，宇宙这些胖墩们的故事，远远还没讲完。