NASA找到這些系外行星神祕縮小的原因

【2023年11月23日訊】(記者陳俊村報導)美國國家航空航天局(NASA)的科學家發現,有一些系外行星似乎在「縮水」,質量越來越小,這可能是行星內部發出的輻射所造成的。

NASA指出,有一些系外行星似乎正在失去大氣層而縮小。在一項使用該局已退役的克卜勒太空望遠鏡(Kepler space telescope)的數據所進行的研究中,天文學家發現,這可能是因為這些行星的核心所發出的輻射把大氣推到太空中。

太陽系以外的行星被稱為系外行星,它們的大小有很多種,從小型岩石行星到巨大的氣體行星都有。排在中間的是超級地球(super-Earth,直徑多達地球的1.6倍)和比較大的次海王星(sub-Neptune,直徑為地球的2至4倍)。

NASA迄今已發現超過5,000顆系外行星,但直徑介於地球1.5至2倍的系外行星卻很少。科學家表示,他們有足夠的資料證明,這種大小質量的系外行星很少並非偶然,而是有某種東西阻礙系外行星長到這種質量,或維持這樣的質量。

研究人員認為,這種質量的系外行星不多,可能是因為某些次海王星隨著時間失去大氣而造成的。如果這些行星沒有足夠的質量,就沒有足夠的引力來支撐住大氣。因此,這些行星會流失大氣,進而縮小至超級地球的大小,使這兩種大小質量之間的行星少了許多。

研究人員提出了兩種理論,其一是行星核心引發的質量流失,其二是光致蒸發(photoevaporation,指高能輻射使氣體電離),而這項研究也找到了能支持第一種理論的證據。

這項研究報告的主要撰寫人、加州理工學院(Caltech)暨NASA科學家克里斯蒂安森(Jessie Christiansen)表示,行星核心引發的質量流失是指行星炙熱的核心所發出的輻射將大氣由裡到外推走,致使質量減少。

她說,她的研究團隊花費5年的時間尋找適合研究的系外行星,但這項研究尚未結束,因為人們對上述兩種理論的認知可能會隨著時間發生改變。

這項研究所使用的克卜勒太空望遠鏡在經過9年的服役之後,在2018年10月30日結束任務。科學家藉由它的數據發現了超過2,600顆已確認的系外行星,另有幾千顆可能的系外行星尚待確認。

上述研究成果於11月15日發表在《天文期刊》(Astronomical Journal)上。

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