哈勃观察员 26-03-23 07:10
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韦布新发现:这颗系外行星包裹着“超级雾霾”!

即使强大如詹姆斯·韦布太空望远镜(JWST),也无法穿透笼罩在系外行星开普勒-51d周围的厚重迷雾。这颗距离地球约2615光年的奇特行星,因其极低的密度被称为“超级泡泡”,而最新研究发现,它被一层前所未有的浓密雾霾所包裹,其厚度可能相当于地球的半径,彻底阻断了科学家探究其大气成分和形成之谜的路径。相关成果已发表在《天文学杂志》(The Astronomical Journal)上。

开普勒-51d位于天鹅座,围绕一颗名为开普勒-51的恒星运行。这颗恒星拥有四颗行星,其中三颗都属于罕见的“超级泡芙”——即体积与土星相当,但质量仅为地球数倍的超低密度天体。开普勒-51d正是其中最冷、密度最低的一颗,其存在本身就对传统的气态巨行星形成理论提出了挑战。通常,这类行星应在远处形成并拥有致密核心,但开普勒-51d轨道仅相当于金星位置,且似乎缺乏坚实内核,其稀薄的大气层按理说很容易被活跃恒星的恒星风吹散。

为解开谜团,由宾夕法尼亚州立大学领导的国际研究团队动用JWST对开普勒-51d进行了深入观测。他们利用凌日法,分析行星掠过恒星前方时,星光穿过大气层留下的“化学指纹”。JWST的红外能力远超哈勃望远镜,本应捕获更清晰的大气信号,结果却令人大跌眼镜——光谱显示没有任何明显的分子特征。所有波长的光都被均匀吸收或遮挡。
研究人员认为,最合理的解释是一层极其厚重的光化学雾霾完全包裹了行星。这层雾霾与土星最大的卫星土卫六上的碳氢化合物薄雾相似,但规模惊人地庞大,厚度近乎地球半径,堪称系外行星之最。另一种关于行星拥有环状系统的假说,因无法完全匹配观测数据而被认为可能性较低。

“我们原以为通过JWST能看到清晰的成分,结果只看到一片模糊,”研究负责人杰西卡·利比-罗伯茨表示。这层“宇宙面纱”不仅掩盖了行星大气的化学组成,也让关于它如何形成、为何能保持如此极端低密度的所有线索石沉大海。
研究团队将继续分析该系统中另一颗行星的数据,以探究这种超级雾霾是否是“超级泡芙”行星的普遍特征。对于科学家而言,开普勒-51系列行星的存在本身已是对现有认知的挑战,而JWST的这次“碰壁”,则让这个外星世界变得更加扑朔迷离。
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发布于 广东