极靠近恒星的海王星沙漠中,一颗类海王星天体不寻常检测到水蒸汽

常理来讲,一颗行星若距离恒星太近应该会被烤干到只剩岩石核心,也因此恒星周围有一片区域称为“海王星沙漠”,泛指其中不太存在类海王星的中等质量巨行星。然而最近,天文学家就在海王星沙漠中发现一颗类海王星天体,更匪夷所思的是该天体还探测到水蒸汽痕迹。

在天文学中,“海王星沙漠(Neptunian Desert)”是指星系中有一非常靠近母恒星的区域,几乎不会存在跟海王星差不多质量的恒星区域,由于母恒星的强烈辐射能把行星大气层剥得一干二净,因此只有质量和木星一样大的热木星(有足够重力维持住大气层)、或质量小但密度高的岩石行星会出现在这里。

像海王星这种质量不大不小,但大部分由气体构成、只有一个极小固态核心的巨行星,很容易在海王星沙漠中被烘干。

然而堪萨斯大学(KU)团队最近发现一颗类海王星天体位于海王星沙漠中、且存在水蒸汽痕迹。

该天体是距离地球约150光年远的系外行星TOI-674 b,大小约海王星1.3倍,质量约地球23倍,绕着距离地球约150光年的红矮星TOI-674运行,公转轨道周期不到2天,最初经由凌日系外行星巡天卫星(TESS)以凌日法发现,之后研究团队利用哈勃太空望远镜的第三代广域照相机(Wide Field Camera 3,WFC3),以及退役的史匹哲太空望远镜数据进行后续调查。

在观察TOI-674 b的大气层后,科学家意外发现了水蒸汽痕迹,这对TOI-674 b来说相当不寻常。团队并不确定TOI-674 b大气中含有多少水蒸汽,想更精确测量元素丰度并确定金属含量,需要依靠最近发射的詹姆斯‧韦伯太空望远镜(JWST)。

通过测量TOI-674 b大气水蒸汽量,可以更了解TOI-674 b在该系统最初的形成位置、以及它如何迁移到当前位置。韦伯太空望远镜预计今年夏天开始执行任务,将比过去仪器还要更详细调查系外行星的大气特性。

(首图来源:NASA)