詹姆斯·韦伯揭示神秘“超级蓬松”行星大气泄漏之谜

html

天文学家发现了一颗遥远的“超级蓬松”系外行星，可能正在泄漏氦气，这可能意味着其大气层正在向太空“脱落”。这颗系外行星WASP-107b在其轨道前方形成了一个巨大的气体伴云。蒸发现象被美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）捕捉到。发表在《自然天文学》期刊上的研究指出，氦气的逃逸并不是新现象。然而，这是JWST首次广泛观察到这一过程，延伸至几乎是行星半径的十倍。这一发现为我们理解行星大气层的演变提供了新的视角。

系外行星的大气在太空中自由流动

据麦吉尔新闻中心报道，“詹姆斯·韦伯太空望远镜首次捕捉到了氦气从这颗行星逃逸的现象，这是对任何系外行星在过渡前氦气吸收的最可靠检测，”麦吉尔大学特罗提耶太空研究所的博士后研究员维格内什瓦兰·克里希纳穆尔提说。巨行星通常在远离其宿主恒星的地方形成，之后会向内迁移，在那里气体外壳被强烈的热量剥离。来自麦吉尔大学、日内瓦大学、芝加哥大学和蒙特利尔大学的专家们使用了JWST的强大仪器——近红外成像仪和无狭缝光谱仪（NIRISS）。

在系外行星上发现的独特特征

Knewz.com指出，WASP-107b距离其恒星的距离是水星与太阳距离的七倍近。虽然该行星的直径是木星的94%，但质量却只有木星的12%，因此它被归类为极低密度的系外行星。该行星于2017年首次被探测到，并进行了广泛研究。喷射出的氦云气体轨迹，称为外大气层，在行星经过或“过境”之前1.5小时领先。研究人员还确认了行星上的水，这个发现是由哈勃太空望远镜观察到的。

发现水和水蒸气，但没有甲烷

“WASP-107b大气中的氧气含量比我们预期的要高，尤其是考虑到它目前的近轨道位置，”负责建模NIRISS传输光谱的Caroline Piaulet-Ghorayeb说。“另一颗行星WASP-107c比WASP-107b远得多，可能对这一迁移产生了影响，”Piaulet-Ghorayeb补充道，依据Space.com。JWST还在高层大气中发现了水蒸气和氦气，但没有找到甲烷的迹象。这表明剧烈的混合作用将缺乏甲烷的热气体向上推送。

透视行星如何随时间演变

除了极端的大气逃逸，这种化学模式也支持了外行星形成的理论。即使是像地球这样的行星也经历了一些大气损失，但与这个外行星的情况相比，损失并没有那么严重。研究像WASP-107b这样的行星，有助于我们理解大气逃逸在金星等行星上的运作方式。金星多年来失去了水，根据《生活科学》的说法。观察到一个行星大气的主动损失，让我们了解到一些行星是如何被剥离到仅剩岩石和冰核的。这一发现可能揭示出许多关于各种行星内部运作和经历的过程。