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系外行星縮水了 神祕原因曝光

科學家找到系外行星「縮水」的可能原因。圖為系外行星TOI-421 b示意圖。(NASA)
科學家找到系外行星「縮水」的可能原因。圖為系外行星TOI-421 b示意圖。(NASA)

文/記者陳俊村
美國國家航空暨太空總署(NASA)科學家發現,有些系外行星質量越來越小,似乎「縮水」了,可能是行星內部發出的輻射所造成。

NASA指出,有些系外行星似乎正在失去大氣層而縮小。天文學家使用NASA已退役的克卜勒太空望遠鏡(Kepler space telescope)數據進行研究發現,可能是這些行星核心發出的輻射,把大氣推到太空中。研究成果已發表於《天文期刊》(Astronomical Journal)。

太陽系以外的行星被稱為系外行星,大小從小型岩石行星到巨大的氣態巨行星都有。排在中間的是超級地球(super-Earth,直徑為地球1.6倍)和次海王星(sub-Neptune,直徑為地球2~4倍)。

NASA迄今已發現超過5千顆系外行星,但直徑介於地球1.5~2倍的系外行星卻很少。科學家表示,有足夠的資料證明,這種大小(質量)的系外行星很少並非偶然,而是有某種因素阻礙系外行星發展或維持這種大小。

研究人員認為,這種質量的系外行星不多,可能是因為某些次海王星隨著時間失去大氣而造成。如果這些行星沒有足夠的質量,就沒有足夠的引力撐住大氣,因此這些行星會流失大氣,縮小至超級地球般大小。

研究人員提出了兩種理論,一是行星核心引發的質量流失,二是光致蒸發(photoevaporation,指高能輻射使氣體電離),而這項研究也找到了支持第一種理論的證據。

研究報告主要撰寫人、加州理工學院(Caltech)暨NASA科學家克里斯蒂安森(Jessie Christiansen)表示,行星核心引發的質量流失,是指行星炙熱的核心發出輻射將大氣由裡到外推走,導致質量減少。

她說,研究團隊花費5年尋找適合研究的系外行星,但這項研究尚未結束,因為人們對上述兩種理論的認知可能會隨著時間發生改變。

這項研究所使用的克卜勒太空望遠鏡服役9年後,於2018年10月30日結束任務。科學家藉它的數據發現超過2,600顆已被確認的系外行星,另有幾千顆系外行星尚待確認。◇