像彗星一樣的行星 超過35萬英里的「長尾巴」(圖)


宇宙中存在不屬於慧星卻有尾巴的天體。(圖片來源:Adobe Stock)

在浩瀚的宇宙中,行星的樣貌遠比人類過去想像的更加多樣,有些行星甚至會拖著一條宛如彗星般的「尾巴」。天文學家研究指出,一顆名為WASP-69 b的系外行星呈現出這樣罕見的現象,它在繞行恆星運轉時,身後拖著一條由氣體形成的長尾。

這項發現為研究行星大氣如何流失,以及恆星與行星之間的互動關係,提供了重要線索。

極端環境中的氣態巨行星 熱木星

據NASA報導,WASP-69 b屬於天文學家所稱的「熱木星」,這類行星體積巨大,主要是由氣體構成,並且以非常接近恆星的距離運行,因此表面環境極為炙熱。

由於距離母恆星很近,強烈的恆星輻射會加熱行星的外層大氣,使其中較輕的氣體,像是氫與氦會逐漸逸散到太空。這種過程被稱為光致蒸發。換句話說,恆星的輻射正慢慢將行星外層的大氣吹走。

不過,這些逃逸的氣體並不是均勻地向四周散開,而是在另一種宇宙力量的作用下形成獨特形態。

恆星風塑造的氣體長尾

造成行星「尾巴」的關鍵是來自恆星的恆星風,恆星風是由恆星外層大氣(也就是日冕)向外噴出的帶電粒子流。在太陽系中,太陽風與地球磁場互動時,會產生壯麗的極光。

在WASP-69 b的環境中,恆星風會把行星外層大氣逃逸出的氣體推向後方,形成一條從行星軌道後方延伸的氣體尾巴,研究團隊將這種結構比喻為彗星的尾巴。

研究第一作者達科塔·泰勒指出,如果恆星風變弱,行星仍然會流失大氣,但氣體可能只會以接近球形的方式均勻擴散。當恆星風變強時,這些氣體就會被拉伸成明顯的尾巴。他將這種變化比喻為風向袋,微風時形狀鬆散,風力增強時就會被拉出明顯的方向。

長度至少達行星半徑7.5倍

研究團隊觀測到的尾巴長度相當驚人,已測得的氣體尾巴長度至少是行星半徑的7.5倍,超過35萬英里,而這個數字可能仍然只是下限。由於觀測必須在望遠鏡能接收到訊號的時間內完成,研究人員無法確定尾巴真正的完整長度,因此它可能比目前測量的還要更長。

此外,由於尾巴的形狀與大小受到恆星風影響,而恆星活動本身會隨時間變化,因此這條氣體尾巴也可能持續改變。

行星正在流失氣體,但不會消失

這顆行星確實正在失去大氣。研究估計WASP-69 b每秒大約流失20萬噸的氣體。這聽起來很驚人,但在宇宙尺度上,其實並不足以讓這顆行星迅速消失。

平均計算,這顆行星每過10億年才會失去相當於地球質量的物質。由於這一恆星系統的年齡約為70億年,以此推算下來,這顆行星至今可能已經流失相當於七個地球質量的氣體。即便如此,這樣的速度仍不足以讓整顆行星被完全剝離。

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