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"禁忌行星"困惑天文學家 挑戰宇宙演化認知
"禁忌行星"困惑天文學家 挑戰宇宙演化認知"禁忌行星"困惑天文學家 挑戰宇宙演化認知
行星TOI-5205 b含有異常比例的重元素。
在距離地球約282光年的地方，有壹顆被形容為“禁忌”的奇特行星。這顆類似木星的行星名為TOI-5205 b，是首個被發現具有此類特性的系外行星：它的大氣中所含的重元素遠少於同等大小的行星，而且它還圍繞著壹顆紅矮星運行。根據壹篇3月31日發布在《天文學期刊》（The Astronomical Journal）的論文，這顆“禁忌行星”正在挑戰我們對宇宙演化的既有認知。
TOI-5205 b於2023年透過美國宇航局（NASA）的凌日系外行星巡天衛星（TESS）被發現。此後，全球天文學家透過包括光譜分析在內的多種技術研究其成分。當行星從其母恒星前方經過時（這壹過程稱為“凌日”），它會遮擋約6%的星光。利用太空望遠鏡的光譜技術，研究人員可以將剩余光線分解為不同的顏色波段，而每個波段都對應於其大氣中的特定元素。
在觀測了叁次凌日之後，天文學家確定TOI-5205 b的大氣中含有甲烷和硫化氫等化合物。然而，更令人驚訝的是這顆行星的內部結構。透過考量行星質量與半徑的先進電腦模型，研究團隊認為TOI-5205 b的內部金屬含量大約是其大氣的100倍。即便如此，它的整體金屬含量仍然低於其母恒星。
研究共同作者、卡內基科學研究所的天文學家Shubham Kanodia表示：“我們觀測到的金屬含量遠低於模型對其整體組成的預測。這顯示在形成過程中，重元素可能向內部遷移，導致其內部與大氣之間沒有充分混合。”
結果是壹顆具有金屬內部、但大氣富含碳而缺乏氧的行星。TOI-5205 b繞行的恒星體積約為木星的肆倍，但質量僅為太陽的40%。壹般而言，行星是由圍繞年輕恒星旋轉的塵埃與氣體盤演化而來。然而，TOI-5205 b的體積以及它與相對較冷恒星的接近距離，帶來的問題多於答案。盡管仍需更多分析，但可以確定的是，這顆“禁忌行星”正在顛覆人們過去對行星演化周期的理解。
研究共同作者、伯明罕大學的天文學家Anjali Piette表示：“這些發現對我們理解恒星早期階段中巨行星的形成過程具有重要意義。該行星的金屬含量低於其母恒星，這使它在目前所有已研究的巨行星中顯得格外特殊。”
藝術家構想圖，描繪氣態巨行星TOI-5205 b環繞壹顆小型、低溫的紅矮星運行。（卡內基科學研究所）
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在距離地球約282光年的地方，有壹顆被形容為“禁忌”的奇特行星。這顆類似木星的行星名為TOI-5205 b，是首個被發現具有此類特性的系外行星：它的大氣中所含的重元素遠少於同等大小的行星，而且它還圍繞著壹顆紅矮星運行。根據壹篇3月31日發布在《天文學期刊》（The Astronomical Journal）的論文，這顆“禁忌行星”正在挑戰我們對宇宙演化的既有認知。
TOI-5205 b於2023年透過美國宇航局（NASA）的凌日系外行星巡天衛星（TESS）被發現。此後，全球天文學家透過包括光譜分析在內的多種技術研究其成分。當行星從其母恒星前方經過時（這壹過程稱為“凌日”），它會遮擋約6%的星光。利用太空望遠鏡的光譜技術，研究人員可以將剩余光線分解為不同的顏色波段，而每個波段都對應於其大氣中的特定元素。
在觀測了叁次凌日之後，天文學家確定TOI-5205 b的大氣中含有甲烷和硫化氫等化合物。然而，更令人驚訝的是這顆行星的內部結構。透過考量行星質量與半徑的先進電腦模型，研究團隊認為TOI-5205 b的內部金屬含量大約是其大氣的100倍。即便如此，它的整體金屬含量仍然低於其母恒星。
研究共同作者、卡內基科學研究所的天文學家Shubham Kanodia表示：“我們觀測到的金屬含量遠低於模型對其整體組成的預測。這顯示在形成過程中，重元素可能向內部遷移，導致其內部與大氣之間沒有充分混合。”
結果是壹顆具有金屬內部、但大氣富含碳而缺乏氧的行星。TOI-5205 b繞行的恒星體積約為木星的肆倍，但質量僅為太陽的40%。壹般而言，行星是由圍繞年輕恒星旋轉的塵埃與氣體盤演化而來。然而，TOI-5205 b的體積以及它與相對較冷恒星的接近距離，帶來的問題多於答案。盡管仍需更多分析，但可以確定的是，這顆“禁忌行星”正在顛覆人們過去對行星演化周期的理解。
研究共同作者、伯明罕大學的天文學家Anjali Piette表示：“這些發現對我們理解恒星早期階段中巨行星的形成過程具有重要意義。該行星的金屬含量低於其母恒星，這使它在目前所有已研究的巨行星中顯得格外特殊。”
藝術家構想圖，描繪氣態巨行星TOI-5205 b環繞壹顆小型、低溫的紅矮星運行。（卡內基科學研究所）
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