天文學家利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)發現一顆遙遠的“熱木星”行星有兩條由氦組成的異常長的尾巴,目前尚無法解釋。這些觀測結果是對太陽係以外行星在其完整軌道運行期間逸出氣體的首次研究,有助於確定迄今為止最完整的大氣逃逸圖景。
太陽系外行星,或 系外行星, 有問題的是 WASP-121b,也稱為“Tylos”,距離我們約 858 光年。 WASP-121b 是“超熱木星”的一個例子,一顆巨大的木星 氣態巨行星 人們發現這顆行星距離其母星非常近,可以在數小時內完成繞行一周。由於 WASP-121b 每 30 小時繞其恆星運行一次,來自其母恆星的強烈輻射將其大氣層加熱至約 4,200 華氏度(2,300 攝氏度)。
蒙特利爾大學的團隊負責人羅曼·阿拉特(Romain Allart)表示:“我們非常驚訝地看到氦氣逃逸花了多長時間。” 在一份聲明中說。 “這一發現揭示了塑造系外行星大氣層的物理過程的複雜性及其與恆星環境的相互作用。我們才剛剛開始揭開這些世界的真正複雜性。
兩條尾巴的故事
氦是系外行星大氣逃逸最重要的示踪劑之一,而 JWST 卓越的靈敏度使得可以在很遠的距離觀測到該元素。通過跟踪氦原子吸收的光,研究人員發現 WASP-121b 周圍的氣體包層遠遠超出了這顆熱木星。氦信號持續了超過一半的行星軌道,使其成為迄今為止最長的大氣逃逸連續探測。
這項研究最引人注目的事實是,從 WASP-121b 流出的氦氣形成了兩條不同的尾部,其中一條尾部被來自母星的輻射和星風推到了系外行星的後面。另一條尾巴將行星帶入其軌道,很可能被其自身的引力拉向恆星。
氦尾的總寬度是 WASP-121b 寬度的 100 倍,是熱木星與其恆星之間距離的三倍。雙尾是科學家無法用現有模型解釋的。
日內瓦大學理學院天文學系的團隊成員文森特·布爾里爾(Vincent Bourrier)表示:“新的觀測結果常常揭示我們數值模型的局限性,並促使我們探索新的物理機制,以進一步了解這些遙遠的世界。”
該團隊的研究成果於週一(12 月 8 日)發表在期刊上 自然通訊。










