罕見的「棉花糖行星」，大氣成分可能與土衛六相似

分享 2019-12-20 · 網管 · 科學新知 · 點閱數：1122

2019 年 12 月 20 日

行星按照組成有類地行星、氣態巨行星、冰巨行星等分類，但這些都只是宇宙基本款，在太陽系之外，有種極為罕見的「棉花糖行星」，它們幾乎跟木星一樣大顆，但質量僅木星的百分之一，天文學家正在探討這種行星如何形成。最近，哈伯太空望遠鏡的新數據帶來了一些線索。

棉花糖行星的外觀明顯非常浮腫，長得和木星一樣大顆、密度卻極盡之低，不只我們太陽系沒有這種行星，就算放眼全宇宙數量也不多。科學家認為，這種膨脹的行星可能正處於行星演化過程中的短暫過渡階段，它們的大氣將逐漸蒸發，最終蛻變成較小的行星。

2012 年時，克卜勒太空望遠鏡發現 Kepler 51 恆星、且帶有 3 顆棉花糖行星，分別命名為 Kepler 51b 、 Kepler 51c 、 Kepler 51d ，哈伯太空望遠鏡後續進一步針對這些系外行星估算質量和大小，證實它們的質量和地球差不多或多幾倍，但它們大氣層卻膨脹到跟木星差不多大。

科羅拉多大學波德分校團隊使用哈伯望遠鏡尋找 Kepler-51b 和 Kepler-51d 行星大氣中的成分，尤其是水，卻發現兩顆行星的光譜都沒有任何明顯的化學特徵，因為雲層過厚。研究人員將結果歸因於大氣層中高濃度的粒子雲，與地球的雲不同，這些行星上的雲可能由鹽晶體或化學煙霧組成，類似土星最大的衛星泰坦大氣層一樣充滿甲烷，而下方較輕的氣體如氫氣、氦氣則使行星大氣膨脹。

此外，研究人員指出這些行星密度如此低，是因為該恆星還很年輕（僅 5 億年），行星演化模型表明，這些行星是在恆星「雪線」外形成的，最接近恆星的 Kepler 51b ，在未來 10 億年內將萎縮成類海王星（但比海王星熱一些）；距恆星最遠的 Kepler 51d 也會收縮、但總體而言依然是像泡芙身材的低密度星球。

NASA 的詹姆斯•韋伯太空望遠鏡未來將能提供有關棉花糖行星的實際組成數據。

新論文發表在《天文期刊》（ Astronomical Journal ）。

（首圖來源：NASA）

原文網址：https://technews.tw/2019/12/20/cotton-candy-planet-super-puffs-hubble-space-telescope-kepler-51/