神秘宇宙

科學家發現像「棉花糖」一樣輕盈的巨大行星

銀河系總是能給我們帶來一些奇異的驚喜,而最新發現的系外行星WASP-193b就是其中之一。這顆距離我們1232光年的行星比木星大了近50%,但它的密度卻輕得像棉花糖,只相當於地球密度的1%。簡直就是宇宙中的蒲公英球,如果蒲公英球能成為行星的話。

WASP-193b:棉花糖般的宇宙奇蹟

由比利時列日大學天文學家Khalid Barkaoui領導的國際研究團隊表示,像WASP-193b這樣的行星雖然罕見,但能幫助我們更好地理解行星的演化過程。

「WASP-193b是迄今為止發現的第二低密度行星,僅次於Kepler-51d,」Barkaoui解釋道。「它極低的密度在超過5000顆已發現的系外行星中非常罕見。即使假設這顆行星沒有核心,標準模型也無法重現這樣低的密度。」

動畫展示了如何測量徑向速度,這是行星影響其恆星光芒的一種方式。圖片來源:Alysa Obertas/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0。

奇特的形成與演化

研究團隊觀察了這顆行星繞行其母恆星WASP-193的軌跡,計算出它的半徑和質量。結果顯示,WASP-193b的半徑約為木星的1.46倍,但質量只有木星的0.139倍。這意味著它的密度只有0.059克每立方公分,而地球的密度是5.51克每立方公分,木星的密度則是1.33克每立方公分。

麻省理工學院的行星科學家Julien de Wit說:「這顆行星如此輕盈,以至於難以找到類似的固態材料。它之所以像棉花糖,是因為兩者幾乎都是空氣。這顆行星基本上就是超級蓬鬆。」

解開宇宙謎團

少數類似的行星提供了一些線索,說明這些蓬鬆世界可能的形成方式。靠近恆星可以加熱大氣層,使其膨脹,特別是當大氣主要由氫和氦組成時。然而,這樣的行星只會在恆星年輕和溫度較高的幾千萬年內看起來像WASP-193b。此外,恆星的熱量和風會很快剝離這樣脆弱的大氣層。

這就帶來了一些問題。該恆星估計已有60億年歷史,雖然內部熱量可能會膨脹WASP-193b的大氣層,但其觀察到的性質無法用現有的行星進化模型來解釋。

「WASP-193b是一個宇宙謎團。解開它需要更多的觀測和理論工作,」Barkaoui說。

好消息是,WASP-193b是後續研究的絕佳候選行星,看看它的大氣層究竟由什麼組成。這正是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的設計任務之一;研究團隊表示,只需一次過境觀測,就能提供解釋這個奇特、蓬鬆、古老世界存在的見解。

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首圖來源:NASA cc By4.0

影片出處:Wiki cc By4.0

參考論文:
1.An extended low-density atmosphere around the Jupiter-sized planet WASP-193 b Nature Astronomy

延伸閱讀:

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