在浩瀚的宇宙中，天文學家始終被一個反常現象所困擾：距離恒星極近的“亞海王星”類系外行星，表面溫度本應高到無法存留液態水，但觀測數據卻顯示其蘊含著驚人的水資源。這一矛盾現象長期挑戰著傳統行星形成理論，直到《自然》雜志最新發表的研究揭示了一個顛覆性結論——這些行星的水并非來自外部遷移，而是通過內部化學反應“自產自銷”。

解開謎題的關鍵在于實驗室模擬。研究團隊利用激光加熱金剛石砧座技術，在兩塊金剛石對頂擠壓形成的極端環境中，將樣本壓力提升至地球大氣壓的1萬倍，溫度加熱至2250至4000開爾文。這種裝置精準復刻了亞海王星的內部結構：熔融的硅酸鹽核心被厚重的氫氣大氣層包裹。實驗結果令人震驚——熔融硅酸鹽中的氧原子與氫氣發生劇烈反應，直接生成大量水分子，其產量足以解釋觀測數據中的水資源豐度。與此同時，硅元素被釋放形成金屬合金等副產物，揭示了行星內部物質循環的新路徑。

為避免氫氣擴散導致設備損壞，研究團隊采用數千次微秒級激光脈沖加熱，確保實驗在化學平衡狀態下完成。這一技術突破不僅驗證了“自產水”機制的可行性，更勾勒出亞海王星的演化新圖景：富氫行星與富水行星并非獨立類型，而是同一演化序列的不同階段。初始形成的亞海王星擁有厚重的氫氣大氣層，隨著內部高壓反應持續進行，氫氣逐漸轉化為水分子。當氫氣消耗至一定程度，行星便從富氫狀態轉變為富水狀態。在過渡階段，未完全耗盡的氫氣大氣層會形成保護層，下方則存在穩定的液態水海洋，這種“Hycean世界”結構為水分保存提供了天然屏障。

這一發現對傳統宜居帶理論構成重大挑戰。過去，科學家以恒星輻射與行星表面溫度的關系定義宜居帶，認為只有特定距離內的行星才能穩定存在液態水。然而，內生造水機制的揭示表明，行星是否擁有液態水取決于其內部結構、大氣成分和壓力環境。即使位于傳統宜居帶之外的近恒星亞海王星，只要具備“硅酸鹽核心+氫氣大氣層”結構，就能通過內部反應持續產生水分，形成穩定的液態水環境。這一認知大幅拓展了潛在宜居行星的搜索范圍，使此前被判定為“不宜居”的近恒星行星和軌道偏遠的行星重新進入科學視野。

實驗技術的進步是這一突破的基礎。激光加熱金剛石砧座技術的成熟，使科學家能夠在實驗室中復刻宇宙極端環境，將理論推演轉化為可觀測的實驗數據。這種“宇宙現象實驗室化”的研究范式，為系外行星科學開辟了新路徑。未來，研究團隊計劃引入更多巖石成分和大氣組成，探索不同條件下內生水資源的生成效率，并研究該機制是否適用于超級地球或迷你海王星等其他類型行星。

觀測端的進展同樣值得關注。新一代太空望遠鏡將投入使用，其更精準的大氣成分探測能力，尤其是水蒸氣檢測精度的提升，將直接驗證實驗室理論。對于天體生物學而言，這一發現意味著宇宙中具備生命誕生條件的行星數量可能遠超此前估算。那些曾被忽視的“反常”系外行星，或許正是尋找地外生命的關鍵突破口。