哈勃太空望遠鏡揭開綽號棉花糖行星的秘密


聽起來棉花糖(Cotton candy)像可口的甜品,但卻是天文學家為罕見的低密度年輕系外行星取的綽號。最近哈勃太空望遠鏡為刻卜勒(Kepler) 51 星中兩顆棉花糖行星提供首批化學資料,其實這類似太陽的年輕恆星擁有三個低密度行星,是2012年由克卜勒太空望遠鏡所發現,但是直到2014年才確定是低密度行星。其質量只有地球數倍,但體積相當於木星的大小。

天文學家不瞭解行星大氣為何如此膨脹。團隊透過哈伯觀察刻卜勒-51b和51d行星經過恆星前的過程,以光譜研究其大氣,令人驚訝是發現行星光譜都沒有任何明顯的化學特徵,認為是大氣層中高濃度雲所造成,這些行星上的雲可能由鹽晶體或光化學煙霧所組成,就像土衛六一樣。團隊認為雲或霾的形成與行星溫度有關,行星越冷則雲越多且厚。

研究小組認為恆星年齡僅五億年是行星低密度的部分原因,模型表明這些行星是在恆星雪線之外形成,然後逐漸向內遷移。隨著行星更靠近恆星,它們的低密度大氣層將在未來數十億年內會蒸發。研究小組認為最接近母恆星的刻卜勒-51b,在十億年後看起來會像很常見的熱海王星,距恆星更遠的刻卜勒-51 d儘管會收縮並損失少量大氣,但仍將繼續維持低密度狀態。未來升空的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)對遠紅外線具有有高敏感性,天文學家將能對其大氣有更好的見解。

【圖:美國太空總署;文:節錄自物理學機構網頁;新聞訊息由林景明提供】

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